Изменения в ПДД, внесенные в ноябре 2010 года, обязывают водителя транспортного средства включать дневные ходовые огни, либо ближний свет фар, либо противотуманные фары независимо от времени суток и условий видимости.
Данное устройство будет хорошим дополнением для тех транспортных средств, которые не оснащены системой автоматического включения ближнего света фар. Приведенная в данной статье схема предназначена для автоматического включения фар при запуске двигателя автомобиля. Как известно, работающий генератор создает напряжение в бортовой сети в районе 14…14,4 В, и это выше чем напряжение аккумулятора (12В).
Схема автомата отслеживает напряжение в сети автомобиля, и если оно превысит 13,2 В, то через примерно 1 секунду активирует два реле. Первое реле служит для питания габаритных огней и приборной панели, второе служит для дневных ходовых огней или ближний свет фар. После выключения двигателя освещение отключается.
Принципиальная схема приведена ниже. Компаратора DD1.1 () сравнивает опорное напряжение, поступающее от стабилитрона на 5,6 В (VD2) с напряжением поступающим с R1, R2, R3. R3 используется для точной настройки, чтобы автомат реагировал на входное напряжение в диапазоне 13,2…13,3.
Резистор R5 между выходом компаратора и неинвертирующим входом вносит положительно обратную связь, обеспечивая работу компаратора с гистерезисом. Чтобы состояние компаратора снова изменилось, необходимо чтобы напряжение снизилось ниже 10,6 В.
Таким образом, нет никакого опасения, что в результате какой-либо большой нагрузки на бортовую сеть автомобиля свет фар отключиться. Это произойдет только после выключения зажигания, или, например, в момент попытки запуска двигателя стартером.
Цепь из элементов R6, C3 отвечает за задержку включения фар после запуска двигателя. Для указанных значений задержка составляет примерно 1 секунду. Для реализации этой задержки предназначен второй компаратор DD1.2. Он сравнивает напряжение на конденсаторе C3 с опорным напряжением, полученным со стабилитрона VD2.
К выходу компаратора DD1.2 подключен транзистор, который управляет выходным реле. К катушкам реле, параллельно в обратном направлении, подключены диоды VD3 и VD4, защищающие транзистор от всплесков напряжения в момент выключения реле. Диод VD1 защищает от ошибки подключения питания (переплюсовки). Нагрузочная способность схемы зависит от примененных реле.
Для настройки устройства необходим регулируемый блок питания или источник напряжения 13,2 В. Переведите потенциометр R3 в крайнее левое положение. Затем падаем питание 13,2 В. Постепенно вращаем потенциометр R3 право до тех пор, пока не услышим включение реле. Затем уменьшаем напряжение и при этом реле должно отключиться. Снова повышаем напряжение для проверки. Правильно отрегулированная схема должна включаться при напряжении 13,2…13,4 В.
Работа данной схемы проверена в Proteus:
(12,6 Kb, скачано: 441)
Провода от реле должны иметь минимум 1 мм 2 сечения. Стоит дополнительно установить на корпус выключатель питания, чтобы в некоторых случаях иметь возможность отключения автомата.
Небольшим недостатком данной схемы является тот факт, что фары ближнего света будут находиться во включенном состоянии и при переключении дальнего света. Такая работа лампы не рекомендуется и значительно уменьшает ее срок службы. Отсюда рекомендация — во время длительных ночных поездок рекомендуется отключить автомат выключателем на корпусе.
При помощи второго можно изменить длительность одного периода включения, после которого прибор разомкнет силовые контакты, подающие напряжение на осветительные приборы. Сегодня существует большое количество различных модификаций датчиков такого рода, все они отличаются способом установки и настройки.
Самым важным достоинством датчиков этой разновидности является возможность использования их в качестве выключателей. В некоторых моделях реализована не только функция включения хлопком, но также выключения. Таким образом, можно погасить свет одним движением руки.
К недостаткам можно отнести тот факт, что порой поле действия датчика такого рода довольно ограниченно. И для его включения или отключения обязательно нужно находиться в определенной пространственной зоне.
Существует довольно большое количество разновидностей датчиков такого рода, все они несмотря на одинаковый принцип действия имеют разную конструкцию, внешний вид. Можно легко подобрать цвет и форму корпуса по своему вкусу.
Ещё одна категория датчиков звука - высокочувствительные. Для их включения достаточно даже малейшего шороха. Это очень удобно в случае, если заняты руки - нет необходимости совершать хлопки. К недостаткам данных приборов можно отнести частые ложные срабатывания.
Датчик движения (ультразвуковой) - настройка, достоинства и недостатки
Датчики движения, чье действие основано на анализе излучаемого звукового излучения, наиболее удобны. Так как датчик движения в туалете делает включение света максимально быстрым, перед моментом коммутации отсутствует задержка (как у датчика звука).
Устройство этого типа, как и все остальные подобные, обычно устанавливается на разрыв фазного провода. И при срабатывании замыкается силовой контакт через специальное реле. Оно может быть расположено как внутри датчика, так и отдельно. Такие коммутационные устройства довольно компактны, а сам датчик движения в ванной спрятать очень просто. На рынке представлено большое количество самых разных модификаций и типов корпуса.
Внутри датчика имеется генератор ультразвуковых волн - чаще всего он производит звуковые волны, длина которых составляет 20-60 кГц. Они отражаются от различных предметов и регистрируются прибором. Если в зоне излучения появляется движущийся объект, частоты отраженной звуковой волны меняются (эффект Доплера). Устройство регистрирует изменения такого рода и осуществляет замыкание контактов.
Важным достоинством такого прибора является незаметность - он чрезвычайно компактен, его можно расположить даже на потолке помещения. Коммутация осуществляется при помощи специального реле, оно может быть расположено как внутри корпуса датчика, так и вне его. К недостаткам такого рода устройств можно отнести тот факт, что спокойно посидеть и "подумать" не получится - нужно выполнить несколько движений как на картинке выше.
Настройка датчика обычно не требуется, для начала его работы достаточно лишь подать на него напряжение и подключить нулевой провод.
Датчик присутствия (инфракрасный датчик) - основные достоинства и недостатки, настройка
Датчик присутствия в туалете позволяет сделать использование комнаты максимально удобным, наличие выключателя не требуется. Это дает возможность снизить вероятность поражения электрическим током, а также сэкономить электроэнергию. Принцип действия данного устройства основывается на регистрации изменения теплового фона.
Внутри датчика располагается система линз, она фокусирует ИК-излучение и направляет его на специальный высокочувствительный сенсор. Когда сила излучения достаточна, сенсор отдает команду на включение, и специальные коммутационные контакты замыкаются. После срабатывания они остаются замкнутыми некоторое время, для продления которого необходимо наличие движения в поле зрения датчика.
Настройка данного прибора заключается чаще всего только в регулировке продолжительности одного цикла срабатывания, в течение которого контакты остаются замкнуты. Обычно на корпусе имеется специальный многопозиционный переключатель, им можно осуществлять регулировку таймера.
У данного датчика имеется всего один недостаток - велика вероятность ложных срабатываний. Так как он может реагировать на любое тепловое излучение - горячую воду или кондиционер. Достоинств у устройства такого типа много - можно очень точно отрегулировать угол, а также дальность реакции на объект, работа его абсолютно безвредна. Расположить его можно в любом месте потолка абсолютно незаметно.
Видео: Умный дом - автоматическое освещение санузла
Итак, поскольку постоянно забываю включать, а что ещё хуже – выключать ближний свет, я решил попробовать автоматизировать этот процесс. Обычные реле, продающиеся в магазине меня не устраивали тем, что свет либо включается сразу после включения зажигания/запуска ДВС, либо после достижения определённого напряжения, а напряжение как известно – вещь непостоянная.
Поэтому реле использовал стандартное пятиконтактное, т.к. четырёхконтактного нормально-замкнутого не нашёл. К выводу «30» реле подключаем провод, соединённый с красным спаренным проводом от фишки замка зажигания, который включает втягивающее реле стартера. К выводу «86» цепляем провод с фишки лампочки генератора. Вывод «85» - масса. К выводу «87а» подключаем зелёный провод с кнопки включения наружного освещения. К выводу «87» ничего не подключаем.
Принцип работы:
Зажигание выключено – на реле нет напряжения и фары не горят.
Зажигание включено – на лампе генератора минус и фары не горят.
Запуск ДВС – на лампе появился плюс, но плюс появился и на втягивающем стартера, релюха разомкнута и фары не горят.
ДВС заработал, отпускаем стартер, реле замыкается и т.к. на лампе генератора плюс, этот плюс идёт на трёхрычажный переключатель света. Ну, собственно схема:
То есть фары загораются только тогда, когда запущен двигатель и выключен стартер. Это особенно актуально зимой, т.к. чем меньше лишних потребителей во время запуска двигателя – тем больше шансов завестись.
Переключение света в подрулевом трёхрычажном переключателе происходит следующим образом: 0 – фары выключены, 1 – горит ближний свет, 2 – горит дальний.
Вот фото реализации:
Габариты включаются отдельно кнопкой включения наружного освещения. Про габариты я рассудил так: они нужны только ночью, а ночью их включить 100% не забудешь, потому что как только стемнеет, станет невидно показания приборов. Забыть выключить тоже можно только по очень большой запарке, т.к. гарящие габариты ночью сразу бросятся в глаза. Можно сделать чтобы габариты выключались автоматически, но это лишние реле и лишние провода. ИМХО это ни к чему.
Такую схему считаю практически идеальной. Единственное что хотелось бы улучшить – это чтобы ближний горел и в нулевом и в первом положениях подрулевого переключателя. Но тогда нужна дополнительная релюха, чтобы при переключении на дальний гас ближний и ещё принудительное отключение фар с кнопки или ручника.
Подавляющее большинство современных автомобилей иностранного производства, особенно престижных вариантов комплектации, оснащаются устройством, автоматически включающим фары при создании определенных или заданных условий.
Нередко это устройство объединено с датчиком дождя или срабатывает при понижении уровня освещенности, контролируемого чувствительными фотоэлементами. Однако применения вышеназванных опций становится недостаточно тогда, когда речь идет об автомобиле, эксплуатируемом в Российской Федерации. «Правила Дорожного Движения» (далее по тексту ПДД), действующие на ее территории требуют включения ближнего света фар во время движения транспортного средства независимо от времени суток и степени освещенности.
Появление данного требования в ПДД вызвало потребность в существенной доработке системы электрообеспечения не только автомобилей отечественного производства, но и иномарок старшей возрастной категории.
Основными требованиями, предъявляемыми к устройству или системе, обеспечивающим автоматическое включение фар ближнего света, являются:
- Гарантированное автоматическое включение света фар при начале движения транспортного средства.
- Отключение ближнего света при постановке транспортного средства на стоянку.
- Экономное расходование электрической энергии на всех режимах работы силового агрегата.
Заполняя создавшуюся нишу на рынке автомобильных запчастей, разработкой данных устройств занялись не только предприятия, специализирующиеся на электрооборудовании автомобилей, но и, так называемые «народные умельцы». Предлагаемых ими приборов, как готовых, так и на уровне принципиальных схем, великое множество. Устройства отличаются не только принципом функционирования, но и сложностью исполнения.
1.Схемы устройств автоматического включения фар
Рассмотрим несколько возможных вариантов, обеспечивающих автоматическое включение света фар транспортного средства.
1.1 Одной из наиболее простых и действенных схем защиты от включения фар на неработающем автомобиле является схема, предусматривающая подачу питающего напряжения на кнопку (реле) включения фар через . Выключение двигателя (стартера) размыкает цепь питания фар. Опасения некоторых автолюбителей в увеличении нагрузки на цепь безосновательны при условии правильного подключения устройств.
1.2 Описываемый ниже способ организации автоматического включения ближнего света предусматривает подключение дополнительного реле или электромагнита реле, включающего фары, в цепь сигнальной лампы «зарядка аккумулятора». Практическая реализация выглядит следующим образом (смотри схему на рис.№1):
- добавляем в схему пятиконтактное реле (тип 90.3747);
- контакты «30» и «85» соединяем с замком зажигания;
- контакт «86» подключаем к выводу генератора, соединенного с контрольной лампой заряда;
- контакт «88» соединяем с реле, включающим фары (или предохранителем цепи фар);
- включение зажигания обеспечивает подачу тока на обмотки катушки электромагнита реле и его поступление (через обмотку генератора) на отрицательную клемму;
- срабатывание реле способствует размыканию контактов «88» и «30»;
- вследствие запуска двигателя и последующего начала работы генератора плюсовой ток приходит на вывод контрольной лампы генератора;
- отключение реле приводит к замыканию контактов «88» и «30», то есть происходит автоматическое включение ближнего света фар.
Использование диода, последовательно включенного с катушкой реле и направленного к генератору, поможет предотвратить возникновение «вредного» контура. Свет фар будет гореть лишь при условии неразрывности цепи, контроль которой осуществляется лампой «зарядка аккумулятора».
Рисунок №1
1.3 Третий способ подключения основан на задействовании в схеме автоматического включения света фар датчика аварийного давления масла в силовой установке. По сути, данный метод является разновидностью описанного выше. Разница заключается в подсоединении катушки реле к датчику давления, а не к генератору. Включение фар происходит непосредственно после того, как в системе смазки давление поднимется до необходимого уровня.
Существенным недостатком данной схемы является промигивание света фар при снижении давления масла в системе и, как следствие, срабатывания датчика (движение накатом, режим «холостого хода» и т.д.).
Рассмотренные выше схемы и способы, обеспечивающие автоматическое включение света фар, просты в техническом исполнении и не требуют существенных материальных затрат на реализацию. В этом их несомненное преимущество. Однако довольно большая группа отечественных автолюбителей в силу отсутствия свободного времени, технической неграмотности и иных объективных причин, предпочитают использовать устройства, изготовленные заводским способом.
2.Устройство «АвтоСвет AS», как альтернатива кустарным схемам
Функциональное назначение устройства «АвтоСвет AS» заключается в плавном включении ближнего света фар в момент:
а) начала движения транспортного средства;
б) запуска двигателя и достижения им 10-100% номинальной мощности.
Это позволяет существенно продлить эксплуатационный срок ламп накаливания.
Ближний свет фар автоматически гаснет при включении габаритных огней (напряжение сети < 12,7 Вольт), зажигания. Схема подключения контроллера предполагает коммутацию «+», то есть включение в цепь «+» выключателя или реле.
Рисук №2
- Функционирование устройства возможно в нескольких вариантах:
Контрольный провод контроллера подключен к цепи форсунки или датчика холла;
Подключение в цепь датчика скорости
2.2 Установка контроллера «АвтоСвет AS» на автомобиль осуществляется следующим образом:
- отключаем «-» клемма аккумулятора;
- провод красного цвета (D=1,5 мм) подключается через 15-ти амперный предохранитель к источнику питания (12 Вольт);
- провод черного цвета (D=1,5 мм) подключается к клемме «╧» («масса»);
- провод синего цвета (D=1,5 мм) соединяется с цепью фар ближнего света («+» вывод ≤ 9 Ампер) после реле;
- провод коричневого цвета (D=0,35 мм) соединяется с входным контактом датчика скорости;
- провод синего цвета (D=0,35 мм) соединяется с входным контактом габаритных огней или подключается через тумблер к «+» клемме 12 Вольт.
Условия, определяющие автоматическое включение ближнего света фар, зависит от состояния петли контроллера:
Разрезанная петля обеспечивает включение света при начале движения транспортного средства;
Целая петля гарантирует включение фар при пуске силовой установки.
Внимание! Подключение провода коричневого цвета непосредственно к контактам катушки категорически запрещено , поскольку высокие значения напряжения приведут к потере работоспособности контроллера.
- избегать попадания влаги внутрь устройства;
- не допускать деформаций контроллера вследствие воздействия механических и температурных нагрузок;
- не использовать в системе электрооборудования автомобиля газоразрядных ламп.
Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше. И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.
Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.
Автоматизация подсветки: преимущества и назначение
Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:
- эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
- возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
- автоматическое включение света в темное время суток;
- экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.
Автоматическая подсветка помещения
Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.
В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:
- через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
- через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;
- через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.
Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.
В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.
Датчики движения – самый распространенный вариант
Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:
- инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;
Инфракрасный датчик движения
- микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;
Микроволновой датчик движения
Комбинированный датчик
- комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.
Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.
Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.
Умный выключатель — хлопаем в ладоши
Умный выключатель
Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.
Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.
Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.
Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.
Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома
Фотореле
Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.
Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.
Схема подключения фотореле
Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.
Заключение
Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.
Как подобрать и установить датчики объема для автоматического управления светом
Самодельные регулируемые транзисторные блоки питания: сборка, применение на практике
