Автоматическое включение нагрузки при наличии освещения

Писатель из меня, возможно, не какой, но я постараюсь описать схему устройства автомата включения нагрузки при появлении освещения, и отключении нагрузки при низкой освещенности или вовсе при отсутствии освещения.

На создание данного устройства меня подтолкнул аквариум. Освещение на светодиодной ленте давно сделано и успешно работает, но вот есть одна беда у нас дома, иногда забываем включить освещение в аквариуме. Делать устройство на микроконтроллере в планах на потом, но это уже полноценный умный аквариум и совсем другая история.

В общем, было решено, нужно фотореле, только работающее наизнанку. Взял макетную плату провода и коробки с деталями и приступил к разработке. Получилось следующее.

Не сложная схема, которую можно разделить на три части, это:

1. Стабилизатор напряжения на 5 вольт, собранный на линейном регуляторе напряжения KA7805(на схеме VR1, C2, C4);
2. Фотореле, собранное на фотодиоде, конденсаторе, транзисторе, подстроечном резисторе и оптопаре (на схеме VD4, C1, VT1, R1, U1);
3. Модель включения нагрузки, из транзистора, резистора, диода, конденсатора и реле (на схеме R3, VT2, C3, Rel).

Светодиоды VD2, VD3 с понижающими резисторами R2, R4 ставим по желанию, я поставил. Светодиод VD2 (на фото красный) индицирует о наличии питания (5В) на части фотоприемника. Светодиод VD3 (на фото зеленый) горит, когда реле находится в состоянии покоя, то есть, питание на нагрузку не подается, а также короткое время после подачи нагрузки до выхода устройства в стабильный рабочий режим.

Правильно собранная схема нуждается только в настройке чувствительности к освещению с помощью подстроечного резистора R1. Настройку проще выполнять используя непрозрачный колпачок от ручки, им мы закрываем фотодиод и крутим резистор до состояния отключения питания нагрузки, снимая колпачок питание на нагрузку должно податься, важно поймать это положение резистора. Далее нужно настроить устройство при самом ярком освещении, питание должно быть на нагрузке, по мере снижения освещенности настраивается порог отключения устройства. То есть, одним резистором вам нужно поймать нужное положение срабатывания. Кажется сложно, но могу сказать, что я потратил максимум пол часа с перекурами, это всего один резистор. У вас всё получится.

Стабилизатор KA7805, можно заменить на любой аналогичный, я использовал KA7805. Оптрон EL817 я ставил из того что было в большом количестве, тоже к замене не критичен, можно ставить PC120, проверено. Конденсатором C1 регулируем задержку срабатывания фотореле. Конденсатор C3 избавляет от проблем треска реле при включении нагрузки.

Прошу прошения за качество фото, снимал на тапочек :).

По фотодиоду ничего не скажу, как видно на плате, он черного цвета, к сожалению это все, марку его я не знаю, был снят с видеомагнитофона. Могу дать рекомендацию по фотодиоду, это одеть на него не прозрачную трубку, чтобы свет попадал только сверху, и при сборке внутри корпуса, не ловил свет от светодиодов.

Готовое устройство получается достаточно маленьким. Печатная плата имеет размер 33 * 49 мм. Установка устройства проста, направляем устройство фотодиодом в сторону источника освещения, который для нас является приоритетным.

P.S. 

Радиатор на 7805 не нужен. Если у вас греется 7805, значит, вы что-то собрали не так. У меня он греется максимум до 40 градусов.

Плата разведена под реле, которое у меня имелось в наличии, при использовании печатки поправьте разводку под свое реле.

Диод VD1 паять на стороне дорожек, я использовал SMD вариант.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Фотореле
• Освещение
• Sprint-Layout