Автоматика для туалетной комнаты

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Включатели выключатели

Опубликовано: 13.02.2019 15:02

Просмотров: 2736

Г. БЕЛЕСТА, г. Воркута, Республика Коми
Всё началось в далёкие восьмидесятые. К автору случайно попал электромагнит магнитной отводки кабины пассажирского лифта. Он подошёл в качестве привода слива воды в унитазе. Появился примитивный узел управления электромагнитом с помощью кнопки. Затем был установлен релейный блок автоматического управления освещением. В дальнейшем добавлялись и другие узлы, в том числе заимствованные из публикаций в радиолюбительской литературе. Итогом развития явилась система, описанная в предлагаемой статье.

Основой системы служит базовый блок, схема которого изображена на рис. 1. Он постоянно включён в сеть ~230 В. Понижающий трансформатор Т1 и выпрямительный мост VD2 питают три интегральных стабилизатора напряжения DA1—DA3. Их выходные напряжения +9 В предназначены для питания других блоков системы, которые будут описаны ниже. Напряжение +9 В (1) питает блок управления освещением, а +9 В (3) — сенсорный блок. Напряжение +9 В (2) поступает на блок сигнализации и таймер через геркон SF1, срабатывающий при закрывании задвижки на двери в туалет. Светодиод HL1 сигнализирует о наличии напряжения на входах стабилизаторов, а следовательно, о том, что система включена в сеть.
При касании сенсора, находящегося в блоке сенсора, срабатывает находящееся там же реле К4 и его контакты К4.1, замкнувшись, подают питание на реле К2, включающее, в свою очередь, электромагнит YA1. Происходит слив воды. Одновременно замкнувшиеся контакты К2.3 запускают таймер на установленное время.
Первоначально контакты К2.1 и К2.2 были включены в цепь выпрямленного мостом VD1 тока, В результате дугообразования эти контакты быстро вышли из строя, поэтому реле К2 пришлось заменить. На этот раз его контакты были включены в цепь переменного тока, как показано на рис. 1, и с тех пор реле длительное время работает без замечаний.
Своими контактами К5.1 исполнительное реле таймера включает реле К1, которое подаёт напряжение -230 В на вытяжной вентилятор. Контакты этого реле К1.3 блокируют геркон SF1, чтобы после открывания задвижки двери все блоки продолжали работать до истечения заданного времени. После срабатывания таймера контакты К5.1 размыкаются, реле К1 обесточивается, отключаются блок сигнализации и вентилятор.

Блок управления освещением, схема которого приведена на рис. 2, управляет двумя светильниками, установленными в туалете. Они показаны на схеме как лампы EL1 и EL2. Работа этого блока подробно описана в [1].

Сенсорный блок. Построен по схеме, изображённой на рис. 3. Это доработанное устройство, описанное в [2]. Блок состоит из тактового генератора на элементах DD3.1, DD3.3 и формирователя импульсов на элементе DD3.2. При разомкнутых сенсорных контактах Е1 на выводе 1 элемента DD3.2 установлен высокий логический уровень напряжения, а на выходе этого элемента — низкий. Транзистор VT2 закрыт. При замыкании сенсорных контактов Е1 ладонью уровень на выводе 1 элемента DD3.2 станет низким, поэтому на выходе этого элемента появится последовательность импульсов, которые через транзистор VT2 и реле К4, К2 станут периодически включать электромагнит YA1 для слива воды, пока сенсор Е1 не будет отпущен.
Сенсорные контакты я выполнил на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита в виде двух встречных гребёнок.

Блок сигнализации, схема которого изображена на рис. 4, состоит из двух генераторов: тактового на элементах DD4.1, DD4.2 и тонального на элементах DD4.3 и DD4.4, а также усилителя звуковых сигналов на транзисторе VT5 и электронных ключей на транзисторах VT3 и VT4, управляющих светодиодами HL2 и HL3.
Генераторы различаются лишь номиналами частотозадающих конденсаторов С9 и СЮ. Подборкой резистора R8 устанавливают желаемую частоту следования звуковых сигналов, а резистора R11 — их тональность. Сигналы воспроизводит динамическая головка ВА1, а светодиоды HL2 и HL3 в такт с ними мигают.

Таймер (рис. 5) собран по схеме, описанной в [3]. Его запускает на две минуты замыкание контактов К2.3 установленного в базовом блоке реле К2. Для удобства я оставил в таймере кнопки SB1—SB8, которыми при необходимости можно включать управляемые таймером устройства на время, отличающееся от принятых по умолчанию двух минут, или выключать их до истечения заданной выдержки.
Вентилятор применён на 220 В от старой стационарной электронно-вычислительной машины. Современные компьютерные кулеры имеют недостаточную производительность. Кроме вентилятора, таймер включает ионизатор воздуха. Он собран по схеме, опубликованной в [4]. Используемая в качестве высоковольтного трансформатора автомобильная катушка зажигания заменена телевизионным трансформатором строчной развёртки ТВС-90. Кроме того, я не стал собирать умножитель напряжения.
Блоки смонтированы на отдельных платах из стеклотекстолита и установлены в пластмассовой крышке от измерительного прибора. Сенсорный блок и блок сигнализации помещены в отдельные пластмассовые корпусы. Между собой блоки соединены жгутами гибких изолированных монтажных проводов с разъёмами. Отходящие линии присоединены через зажимную колодку.
Применены резисторы МЛТ и С1-4 указанной на схемах мощности. Керамические конденсаторы — импортные, схожие с К10-7 и К10-17Б. Оксидные конденсаторы также импортные. Конденсатор С1 для базового блока извлечён из компактной люминесцентной лампы.
Транзисторы КТ3102Б можно заменить другими маломощными кремниевыми транзисторами структуры n-р-n, а транзисторы КТ3107Б — структуры р-n-р. Диодные мосты RS201 и RS204 могут быть любыми с аналогичными параметрами. Можно собрать каждый из них и из четырёх отдельных диодов. Например, для сборки моста VD2 подойдут диоды 1N4007. Допустимый прямой ток диодов для моста VD1 должен быть больше тока, потребляемого электромагнитом YA1.
В сериях К176 и К561 имеются функционально аналогичные микросхемы, их можно взаимно заменять. Подойдут и функциональные аналоги микросхем этих серий зарубежного производства. Импортные интегральные стабилизаторы можно заменить отечественными КР142ЕН8А.
Реле КЗ—К5 — любые, надёжно срабатывающие при напряжении 9 В. Как выяснилось, этому условию удовлетворяют все имеющиеся у меня зарубежные реле разных типов с номинальным напряжением катушки 12 В. Обратите внимание, что контакты реле КЗ должны выдерживать ток установленных в туалете осветительных ламп и переменное напряжение 230 В.
В качестве К1 и К2 подойдут реле с катушкой на 12В, имеющие не менее трёх групп контактов на замыкание и допустимый коммутируемый ими ток не менее 10 А. Я выбрал реле промежуточное — R15 4PDT.
Как уже было сказано, в качестве электромагнита YA1 у меня применена магнитная отводка от лифта, срабатывающая при напряжении 220 В и имеющая сопротивление обмотки 325 Ом. Приобрести такую же читателям вряд ли удастся. Её можно заменить любым электромагнитом постоянного или переменного тока, создающим нужное усилие. Подойдёт, например, магнитный пускатель второй величины с катушкой на -230 В. При такой замене из базового блока можно исключить диодный мост VD1 и конденсатор С1. Трансформатор Т1 извлечён из импортной магнитолы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белеста Г. Устройство управления освещением подсобного помещения. — Радио, 2011, № 6, с. 38.
2. Беспалов Г. Автоматический телеграфный ключ с регулируемой длительностью тире. Сборник "В помощь радиолюбителю", вып. 95. -М.: ДОСААФ, 1986. 3. Шамис В. Цифровой таймер для электробытовых машин и приборов. — Радио, 1994, №5, с. 30,31.
4. Бирюков С. "Люстра Чижевского" — своими руками. — Радио, 1997, № 2, с. 35.
Радио №5 2018
Кран для рукомойника
Выключатель света для кладовки или чулана
Выключатель вентилятора с таймером
Автомат для полива домашних цветов