Les circuits de commutateur de clap expliqués ici basculeront une charge connectée sur ON et OFF en réponse à des sons de clap alternés? Ici, nous discutons de 4 modèles uniques et simples qui peuvent être sélectionnés selon les préférences de l'utilisateur.
L'article parle de ce que le titre suggère - un interrupteur de clap. Un petit circuit électronique lorsqu'il est construit et intégré à n'importe quel appareil électrique peut être mis en marche / arrêt par simple claquement de mains.
La conception proposée, lorsqu'elle est intégrée à l'un de vos appareils électriques, peut être utilisée pour l'allumer et l'éteindre simplement par un battement alterné de la main. Le dispositif devient plus intéressant et utile car il ne nécessite aucun mécanisme ou dispositif externe pour effectuer les opérations spécifiées.
REMARQUE: Un circuit IC 555 ne peut jamais produire une commutation MARCHE / ARRÊT alternative pour la charge. Au lieu de cela, ils fonctionneront comme des monostables et allumeront la charge seulement pendant un certain temps, puis l'éteindront. Alors s'il vous plaît, évitez les circuits trompeurs bon marché en ligne .
Principaux domaines d'application
L'application principale des circuits d'interrupteur à clapet décrits ci-dessous est la commande d'appareils ménagers tels que les ampoules et les ventilateurs.
Supposons que vous souhaitiez connecter un ventilateur de plafond à ce circuit afin de pouvoir l'allumer ou l'éteindre avec un son de claquement alterné, vous pouvez le faire facilement, en câblant l'entrée 220 V CA du ventilateur à travers le relais du circuit.
De même, si vous souhaitez allumer une lampe tubulaire ou toute lampe 220 V ou 120 V AC, il vous suffit de la câbler en série avec le relais de l'interrupteur clap.
L'image suivante montre comment connecter le ventilateur au relais
Le régulateur de ventilateur peut être connecté n'importe où en série avec le câblage.
Toute ampoule peut être connectée au relais de l'interrupteur à clapet comme indiqué dans la figure suivante
Comment les vibrations sonores déclenchent le circuit
Comme vous l'avez sûrement remarqué, le battement des mains crée un son fort et suffisamment net pour se déplacer sur une certaine distance. Le son généré est en fait de fortes ondulations ou vibrations créées en raison de la compression soudaine de l'air entre nos paumes frappantes.
À peu est connecté à l'étage d'amplification, les vibrations sonores produites par les applaudissements frappent le micro et se transforment en minuscules vibrations électriques. Ces impulsions électriques sont amplifiées à des niveaux appropriés par les transistors et sont envoyées à la bascule / bascule.
La bascule est un circuit de relais bistable qui allume / éteint le relais attaché en alternance en réponse à chaque claquement.
Le circuit présenté ici est essentiellement composé de deux étapes, la première étape est un deux transistors amplificateur à gain élevé et le deuxième étage se compose d'un flip / flop efficace.
L'étage de bascule / bascule commute alternativement le pilote de relais de sortie en réponse à chaque claquement ultérieur. La charge connectée au relais est ainsi également activée et désactivée en conséquence.
Le circuit peut être mieux compris avec l'explication suivante.
1) Circuit de commutateur de clap en utilisant IC 741.
Le circuit de relais actionné par clap ci-dessus m'a été fourni par l'un des lecteurs passionnés de ce blog, M. Dathan.
Le circuit est très à comprendre:
L'ampli op ici est configuré comme un comparateur , ce qui signifie qu'il est positionné pour différencier la moindre différence de tension entre ses deux entrées.
Lorsque le son de clap frappe le micro, une chute momentanée de tension est ressentie à la broche n ° 2 du circuit intégré, cette situation augmente la tension à la broche n ° 3 du circuit intégré pour cet instant.
Comme nous le savons, avec la broche n ° 3 à un potentiel plus élevé que la broche n ° 2, la sortie du circuit intégré est élevée, la condition met momentanément la sortie du circuit intégré à l'état haut.
Cette réponse élevée déclenche la IC 4017 broche n ° 14 , et force sa sortie à passer de la broche n ° 2 à la broche n ° 3 ou vice versa en fonction de la situation initiale des sorties.
L'action ci-dessus fait basculer la charge en conséquence en position ON ou OFF.
Le circuit de commutation déclenché par clap de 12 V ci-dessus utilisant IC 741 a été essayé et testé avec succès par M. Ajay Dussa. Les images prototypes suivantes ont été envoyées par M. Ajay.
La conception du PCB (tracé de la piste) pour ce qui précède peut être vue ci-dessous, telle que conçue par M. Ajay:
2) Commutateur Clap utilisant des transistors ou des BJT
Dans les explications ci-dessus, nous avons appris un simple circuit de commutation activé par clapet qui incorporait un circuit intégré pour mettre en œuvre les actions de basculement ON / OFF souhaitées. La conception actuelle utilise un principe différent et n'utilise que des transistors pour les actions de déclenchement ci-dessus.
Démonstration vidéo Clap Switch
Liste des pièces
- R1 = 5k6
- R2 = 47k
- R3 = 3M3
- R4 = 33 K
- R5 = 330 OHMS
- R6 = 2K2
- R7 = 10K
- R8 = 1 K
- R9, R10 = 10K
- C1, C4 = 0,22 uF
- C2 = 1 uF / 25 V
- C3 = 10 uF / 25 V
- T1, T2, T4 = BC547
- T3 = BC557
- Toutes les diodes IC = 1N4148
- Diode de relais = 1N4007
- IC = 4017
- Relais = 12 v / 400 ohms
Comment ça fonctionne
La figure ci-dessus montre une simple étape en deux interrupteur activé par le son .
Le premier étage comprenant T1, T2 et T3 forme un hi-gain amplificateur émetteur commun configuration.
Un micro est connecté à la base de T1 via le condensateur de blocage C1.
De fortes vibrations sonores frappant le micro sont instantanément captées et converties en minuscules impulsions électriques.
Ce sont en fait de petites impulsions AC qui passent facilement par C1 dans la base de T1.
Cela crée une sorte d'effet push-pull et T1 conduit également de la manière correspondante.
Cependant, la réponse de T1 est relativement faible et nécessite une amplification supplémentaire.
Les transistors T2 / T3 sont introduits exactement pour cela et aident à améliorer les pics de tension créés par T1 à des niveaux appréciables (presque égaux à la tension d'alimentation).
L'impulsion de tension ci-dessus est maintenant prête à être utilisée pour activer / désactiver le relais et est envoyée à l'étage concerné.
IC 4017, comme nous le savons tous, produit un décalage séquentiel de ses broches de sortie (logique haute) en réponse à chaque impulsion positive sur sa broche d'entrée d'horloge 14.
L'impulsion de tension de son de clapotis amplifiée est appliquée à la broche 14 du CI ci-dessus, cela retourne la sortie du CI soit à un haut logique soit à un bas logique en fonction de l'état initial du brochage concerné.
Cette sortie déclenchée est collectée de manière appropriée aux jonctions de diode et utilisées pour basculer un relais à travers un transistor de commande de relais T4.
Les contacts de relais se dirigent finalement vers une charge ou un appareil qui est allumé et éteint en conséquence à chaque cliquetis ultérieur.
Utilisation des BJT et de l'alimentation
En regardant le schéma de circuit, nous voyons que l'ensemble du circuit a été configuré autour de transistors à usage général ordinaires.
Le fonctionnement du circuit peut être compris avec les points suivants:
Le transformateur X1 avec le D1 et le condensateur C4 forme le circuit d'alimentation de base pour fournir la puissance requise au circuit.
Le premier étage qui comprend R1, C1, R2, R3, R4 et Q1 forme le circuit de capteur d'entrée.
Les prochaines étapes correspondantes constituées de Q2 et C3 forment le étape flip flop et s'assure que les signaux de l'étage de capteur d'entrée sont convenablement convertis en basculement alternatif de la sortie.
L'étage de sortie est constitué d'un seul transistor Q4. Il est essentiellement configuré comme un étage de commande de relais pour traduire les actions MARCHE / ARRÊT alternées de l'étage précédent en basculement physique de la charge connectée entre les bornes du relais.
Le design est très ancien, je l'ai construit à l'école en assemblant un kit. Le schéma de circuit utilisant des transistors est illustré ci-dessous:
Liste des pièces
- R1 - 15K
- R2, R5, R12 - 2m2
- R10, R3 -270K
- R4 - 3K3
- R6 - 27K
- R7, R11 - IK5
- R8, R9 - 10K
- R13 - 2K2
- Disque C3, C1 - 10KPF
- Disque C2,3 - 47KPF:
- C4 - 1000 uF / 16 V
- Q1,2,3,4 - BC547B
- D1 - 1N4007
- D2,3,4,5 -1N4148 _
- Xl - Transformateur 12V / 300mA.
- MIC - Micro à condensateur
- RLY - Relais de charge simple 12V
Une autre version de ce qui précède peut être vue dans le diagramme suivant:
3) Circuit de commutateur à double clap-clap
Tous les circuits de commutation de clap-on expliqués ci-dessus ont la capacité de fonctionner uniquement avec des sons de clap alternés uniques. Cette caractéristique rend le circuit vulnérable aux sons externes qui pourraient se produire occasionnellement en déclenchant la charge connectée avec le circuit.
Un circuit actionné par double clap devient ainsi plus approprié et résistant à un déclenchement parasite du fait qu'il basculerait uniquement en réponse à deux sons de claquement ultérieurs au lieu d'un.
Le circuit expliqué est simple mais efficace et n'emploie pas de micro-contrôleurs pour la mise en œuvre contrairement à d'autres circuits sur le net.
Le circuit a été testé par moi, mais c'est une conception assez complexe, il est important de comprendre d'abord les étapes de manière convaincante, puis de le construire pour éviter les échecs.
Fonctionnement du circuit
Le fonctionnement du circuit clap-clap ou double clap proposé peut être compris avec les points suivants:
L'étage inférieur est essentiellement un simple circuit de commutation activé par le son qui s'activerait avec n'importe quel son fort.
L'IC 741 est monté comme un comparateur avec sa broche n ° 2 référencée à un potentiel fixe optimal déterminé par le réglage du préréglage VR1 donné.
La broche n ° 3 du CI devient l'entrée de détection du CI et est connectée à un micro sensible.
L'IC 4017 adjacent est un étage bistable qui active l'étage de commande de relais connecté et la charge en alternance en réponse à chaque impulsion positive élevée sur sa broche # 14.
Lorsqu'un son fort tel qu'un `` clap '' frappe le micro, il met momentanément à la terre la broche n ° 2 de l'IC741, ce qui entraîne une impulsion momentanée élevée à sa broche n ° 6.
Si nous avons connecté cette sortie à la broche n ° 14 de IC4017 aurait entraîné un basculement instantané de la charge avec chaque entrée sonore unique que nous ne voulons pas ici, donc la réponse à la broche n ° 6 de IC741 est interrompue et détournée vers un étage monostable IC 555.
Comment l'IC 555 est configuré
Le circuit IC 555 est monté de telle manière que lorsque sa broche n ° 2 est mise à la terre, sa broche de sortie n ° 3 devient momentanément élevée pendant une certaine période de temps en fonction des valeurs du condensateur de 10 uF.
Lorsqu'un son atteint le micro, l'impulsion haute de la sortie IC741 déclenche le BC547 attaché à la broche 2 de IC555 qui met momentanément à la terre la broche n ° 2 de IC555, qui à son tour met sa broche n ° 3 au niveau haut.
Cependant, le haut instantané à la broche n ° 3 de IC555 prend un certain temps pour atteindre le BC547 connecté en raison de la présence du condensateur 33uF.
Au moment où le 33uF charge et active le transistor, le potentiel au collecteur du transistor est déjà parti en raison de l'absence du son de claquement qui ne se produit que momentanément.
Cependant, avec l'application du clap suivant immédiat fournit le potentiel requis au collecteur du transistor qui est maintenant autorisé à atteindre la broche # 14 de l'IC 4017.
Une fois que cela se produit, le pilote de relais se déclenche ou se désactive en fonction de son état initial.
Le basculement de la charge n'a donc lieu qu'en réponse à une paire de claquements de sons rendant le circuit raisonnablement idiot.
Précédent: 3 chargeurs de batterie Li-Ion intelligents utilisant TP4056, IC LP2951, IC LM3622 Un article: Convertir l'amplificateur audio en un onduleur à onde sinusoïdale pure
