Электроника в быту

Радиоконструктор, 2000 год , № 5, стр 30

Китайские будильники вошли в наш обиход как довольно точное и, самое главное, не дорогое устройство. У многих возникает вопрос- а можно ли сделать так чтобы по сигналу будильника включалось какое-то электронное устройство или просто освещение?
Ответ- конечно можно! Ведь по сути будильник имеет в своем составе звуковой излучатель на который поступают электрические импульсы и эти импульсы очень даже можно заставить включать электромагнитное реле.

Вариант схемы исполнительного устройства для китайского будильника представлен на рисунке

Схема подразумевает применение двух будильников- по сигналу одно реле включается, по сигналу с другого- выключается. В принципе если вариант с выключением не обязателен то схему можно и упростить применив всего один будильник Б2
Принцип срабатывания реле построен на эффекте гистерезиса самого реле- если для пуска реле требуется довольно значительный ток, то для удержания его в включенном состоянии ток нужен уже гораздо меньше.

На первый взгляд реле должно быть постоянно замкнуто- ведь оно подключено постоянно к "плюсу" питания и к "земле" через резистор R3. На самом деле тока проходящего через резистор R3 будет не достаточно для срабатывания реле. Для того чтобы оно сработало необходимо дать ему небольшой толчок. Роль толчка в данном случае выполняет транзистор VT4. При появлении сигнала с будильника Б2, на его базу попадут импульсы усиленные транзистором VT2, он начнет открываться и реле окажется подключенным непосредственно к "земле".
Таким образом для срабатывания реле применяются импульсы выходящие с будильника при появлении сигнала а для удержания реле в включенном состоянии достаточно тока проходящего через резистор R3.

Выключение реле работает таким-же образом: при включении будильника Б1 начнет открываться транзистор VT3, но он начнет кратковременно закорачивать обмотку реле и оно отключится.

Бытовая автоматика

В. Каравкин
Радиоконструктор, 2001 год , №5, стр 29- 31

Сейчас практически во всех торговых палатках можно купить простенький электромеханический будильник китайского производства по очень даже приемлемой цене. При всей своей простоте данные будильники имеют достаточно хорошую точность хода и самое главное- наличие электромеханических контактов, замыкающихся при срабатывании будильника. Если к этим контактам аккуратно припаять провода (а делать это нужно крайне аккуратно чтобы не расплавить пластиковую основу), то с их помощью можно управлять различными устройствами, которые будут срабатывать по сигналу в заранее установленной время. Схемы двух таким устройств и приводятся ниже:

Автомат полива домашних растений

Суть устройства- при срабатывании будильника включается электронасос, подающий воду для комнатных растений (автор предлагает для этой цели использовать самый обыкновенный автомобильный стеклоомыватель с уже имеющимся резервуаром).
Так как время замыкания контактов может быть достаточно длительным (иногда даже до 1 часа!), то устройство снабжено таймером. Время таймера (а следовательно и время работы насоса) можно регулировать переменным резистором R4 в пределах от 2 до 15 секунд в зависимости от мощности насоса и размера поливаемого растения.

Эффект присутствия

Это устройство включает освещение когда хозяева отсутствуют, создавая тем самым эффект присутствия чтобы сбить с толку непрошенных гостей. Свет включается на 3 часа: то есть если Вы установили будильник на 6.00, то свет включится в 6.00 и погаснет только лишь в 9.00. Затем, будильник вновь сработает уже в 18.00, свет включится а погаснет в 21.00

Устройство также представляет собою таймер, но с уже более длительной задержкой.

Если нужны подробности скачайте журнал-источник в нашей бесплатной библиотеке (ссылка указана в начале)

Очень многие из нас на зиму оставляют свой дачный домик без присмотра, надеясь на крепкие двери и на авось. А куда деваться? Электричество на зиму отключают, а автономная охранная система, способная работать всю зиму да еще и иметь приличную дальнобойность или хотя бы ревун стоит дороже содержимого домика. Хорошо еще если дача находится в зоне покрытия мобильного оператора, а если нет? Выгребаем все более-менее ценное из дома, запираем и до весны.

Тем не менее, если крепкие двери и ставни оснастить имитатором охранной системы, то шансы сохранить свое добро можно увеличить прилично. Прежде чем забраться в дом, любой грабитель изучает прочность дверей и окон. В окне он замечает проблески охранной системы (наподобие той, что мигает в салоне автомобиля под охраной). Его действия? Ломать? А если это охранная сигнализация и она заорет? Бежать. А если не заорет, но включит тихую тревогу? Может муляж? А если нет?

В любом случае, если установите такой муляж, хуже никому не будет, тем более, что стоимость его – цена двух пальчиковых батареек, светодиода да старого сломанного китайского будильника, который новым-то стоит не больше доллара. Работы – на два тыка паяльником без преувеличения. Система эта полностью автономна и лично у меня в прошлый сезон работала круглосуточно с октября до конца апреля на одном комплекте батарей по украинской гривне за штуку. Итак, если надумали, то вам понадобятся:

• 2 пальчиковые батарейки, причем не супер-пупер энерджайзер – ток потребления устройством мизерный.
• Индикаторный светодиод любого цвета, но страшнее красный. Пойдет любой, желательно с меньшим током потребления, а выковырять его можно откуда попало – от старого дисковода до приемника, телевизора или магнитофона – куда их только не ставят. Можете из мягкой китайской игрушки выковырять, которая сверкает глазами и квакает «Я люблю тебя». Обойдется одним глазом — безопасность дороже.
• Сломанные одноразовые китайские часы, думаю, есть у каждого. Если нет, в магазине им красная цена – 25 рублей. Пойдут, в принципе, любые китайские дешевые часы (настенные, настольные), клацающие на весь дом (бесшумные с плавным ходом не пойдут) и работающие от одной батарейки АА.

Безжалостно раскурочиваем часы и добираемся до их электроники:

На рисунке цифрами обозначены:

• 1, 2 – контакты для подключения шагового двигателя (выглядит как катушка).
• 3 – вывод включения будильника
• 4 – вывод питания «–»
• 5 – вывод питания «+»
• 6,7 – выводы звукового сигнала будильника

Нас интересуют только три вывода – 1, 4, 5. Берем в руки паяльник и собираем следующую схему, добавив к готовой еще одну батарейку и светодиод. Пищалку убираем, выводы 3, 6, 7 оставляем свободными:

Выключателя питания нет – он не нужен. Единственно, для второй батарейки придется смастерить какую-нибудь кассету – я взял от вторых часов. Спаяли, воткнули батарейки и готово. Наш светодиод начнет вспыхивать с частотой 0.5 Гц. Страшно? То-то. А ток потребления – никакой. Механизм часов «ест» сами знаете сколько, причем за счет шагового двигателя, а мы его выбросили. Получается — меньше саморазряда батареек. Светодиод побольше, но только в моменты коротких вспышек. Осталось все это дело затолкать в какую-нибудь безликую казенного вида коробку с отверстием для светодиода, а саму коробку закрепить изнутри дома так, чтобы она просматривалась из окна. Мощности выходного ключа микросхемы вполне достаточно для питания светодиода – для эксперимента у меня мигало 5 таких конструкций в течение двух недель. Светодиоды я использовал АЛ307.

P.S. В эту (2013-2014 гг) зиму попробовал поставить светодиод от манипулятора «мышь» (оптического). Ток потребления значительно меньше, яркость выше. После Нового года ездил на дачу — пока мигает. (включил на охрану в начале сентября от двух китайских синих батареек по 70 украинских копеек. Весной отпишусь.

P.P.S. Батарейки проработали до конца мая — одна потекла, частота вспышек уменьшилась примерно втрое. Заменил. Итого — 9 месяцев непрерывной работы.

Этот пробник предназначен для экспресс-проверки низкочастотных кварцевых резонаторов, например часовых на частоту 32768 Гц, кроме того, его можно использовать как генератор стабильных импульсов с частотой следования 0,5 и 1 Гц.

В устройстве применен электронный модуль от недорогого электромеханического китайского будильника с кварцевой стабилизацией частоты. Как правило, большой процент таких будильников из-за износа механических узлов работает не более двух лет, в то время как электронная начинка остается исправной. На печатной плате от такого будильника можно найти всего три элемента: кварцевый резонатор, электромагнитный звукоизлучающий капсюль и бескорпусную микросхему. Интересно, что стоимость аналогов этих трех элементов в розничной торговле может оказаться выше стоимости всего будильника. Уникальная особенность таких модулей от электромеханических и электронных часов в том, что они работоспособны при напряжении питания 1,5 В и менее, что недоступно для распространенных КМОП-микросхем.

В предлагаемом устройстве электронный модуль от будильника МВ питается напряжением около 1,7 В, которое поступает на него от параметрического стабилизатора, выполненного на транзисторе VT1, диодах VD1-VD4 и резисторе R1 (рис.1 ). Этот модуль имеет два выхода, к которым ранее подключались обмотки шагового электродвигателя. Если принять за общий провод «минус» источника питания, то относительно общего провода на этих выходах поочередно присутствуют короткие импульсы положительной полярности, следующие с частотой 0,5 Гц. В будильнике это дает возможность передвигать секундную стрелку каждую секунду, в результате чего она совершает один оборот по циферблату за 60 секунд. Кварцевый резонатор ZQ1 и звукоизлучающий капсюль BF1 с модуля переставлены на основную печатную плату. С помощью микропереключателя SB1 можно переключить генератор на работу или с проверяемым кварцем, или с установленным на плате в качестве контрольного ZQ1. Если проверяемый кварцевый резонатор исправен, то его работа контролируется по поочередным вспышкам контрольных светодиодов HL1, HL2 и по прерывистым трелям звукоизлучателя BF1. Отсутствие светозвуковых сигналов может свидетельствовать о неисправности кварцевого резонатора, а измененный характер тональности звука BF1 - о значительном отклонении частоты.

С помощью транзисторных ключей VT2, VT3 от устройства можно получить короткие импульсы отрицательной полярности с частотой 0,5 и 1 Гц и амплитудой, равной напряжению питания устройства. Импульсы с частотой 1 Гц формируются с помощью сумматора на диодах VD5, VD6 и транзистора VT4. Поскольку устройство можно питать напряжением +3,3 В…+9 В, то его можно использовать для наладки, ускоренного макетирования устройств как на КМОП, так и ТТЛ/ТТЛШ-микросхемах. Резистор R6 подтягивает уровень лог. «1» на выходе устройства до уровня напряжения питания. LC-фильтр C1L1C2 устраняет взаимное влияние подключенных к общему источнику питания пробника и настраиваемой конструкции. Резистор R2, дополнительно установленный на печатной плате будильника, понижает избыточную громкость звучания BF1, кроме того, он снижает постоянный ток через «звуковой» выход микросхемы, если работа генератора ИМС была остановлена в момент наличия напряжения на выводах BF1.

Устройство можно смонтировать на монтажной плате размерами 70х30 мм (рис.2 ). Конденсатор C4 и резистор R2 распаивают на печатной плате будильника. На ней же устанавливают и диоды VD5, VD6. В конструкции могут быть использованы малогабаритные резисторы общего назначения любого типа или SMD для поверхностного монтажа. Неполярные конденсаторы типа К10-17, К10-50 или аналоги, остальные - К50-35, К53-19, К53-30 или их аналоги. Использование специальных низкопрофильных конденсаторов уменьшит высоту монтажа, что упростит подбор корпуса для пробника, которым, например, может быть часть футляра для компакт-аудиокассеты.

Диоды 1N914 можно заменить любыми из серий 1N914, 1N4148, КД512, КД521, КД522, КД103. Вместо транзисторов 2SC3330 можно применить 2SC2458, 2SC3199, 2SC2668, КТ315. Цоколевка этих транзисторов одинакова. Светодиоды можно установить любого типа общего применения, например, из серий КИПД21, КИПД40, АЛ307. В качестве панельки для тестируемых резонаторов использована панелька для микросхемы, конструкция которой рассчитана на большое количество операций монтажа-демонтажа. Микромодуль с микросхемой подойдет от любого неисправного будильника, в котором шаговый электродвигатель совершает 1 такт в секунду. Будильники с плавным движением секундной стрелки для этого устройства не подходят. На расположение и число контактов на печатной плате для таких будильников стандарты отсутствуют, поэтому перед демонтажем платы из будильника желательно их пометить.

Как видно на фото , контакты микромодуля, отвечающие за запуск звукового генератора, замкнуты каплей припоя. Поэтому звуковой сигнал «китайского» модуля будет звучать непрерывно, отечественного - 1 мин после каждого замыкания этих контактов. При необходимости отключения звука к этим контактам можно припаять микропереключатель. Микромодулям из таких будильников можно найти множество других применений. Например, очень эффектно смотрятся короткие световые вспышки на моделях самолетов, напоминающие маячки пролетающих по ночному небу лайнеров. Также, в числе прочего, часовые микросборки можно использовать в качестве готовых генераторов для различных реле времени, устройств автоматики, самодельных измерительных приборов начального уровня, автономных и ведущих, и ведомых часов.

1. Бутов А.Л. Индикатор из китайского будильника//Электрик. - 2008. - №11-12. - С.80-81.

Радиосхемы начинающим

В. ПОЛОВИНКИН, г. Железногорск Курской обл .
Радио, 2002 год, № 4

В последнее время широкое распространение получили кварцевые часы-будильник китайского производства, отличающиеся сравнительно большой громкостью звонка и дешевизной. Если часы вышли из строя, но будильник еще работает, его можно использовать в различных радиолюбительских конструкциях. К примеру, в предлагаемом сигнализаторе поклевки. Он реагирует как на резкую поклевку, так и на осторожную, как на потяжку внутрь водоема, так и на движение в сторону берега.

В основе работы сигнализатора - взаимодействие магнитоуправляемых контактов (геркона) с постоянным магнитом. Пока магнит вблизи геркона, его контакты находятся в одном состоянии, а при удалении магнита - в другом.

Схема сигнализатора приведена на рис. 1,а , а расположение выводов на плате будильника - на рис. 1,б . Когда контакты геркона SF1 разомкнуты (при переноске устройства), транзисторы VT1, VT2 закрыты, потребляемый от источника питания G1 ток не превышает 1 мкА - это ток потребления микросхемы DD1 будильника. В дежурном режиме, при расположении магнита практически над контактами геркона, они оказываются замкнутыми, но состояние сигнализатора не изменяется.

Стоит хотя бы кратковременно сдвинуться магниту относительно оси геркона вперед или назад, как контакты геркона разомкнутся. На базу транзистора VT1 через цепочку R1C1 поступит отрицательный импульс. Транзистор откроется, и через него зарядится конденсатор С2. В результате транзистор VT2 откроется и включит звуковой генератор будильника, а конденсатор С2 начнет разряжаться через резистор R3 и эмиттерный переход транзистора VT2. Продолжительность работы генератора зависит от параметров цепочки C2R3 и при указанных на схеме номиналах составляет примерно 2 с. В течение этого времени будет раздаваться звуковой сигнал. Одновременно переменное напряжение с вывода 3 будильника подается через конденсатор СЗ на светодиод HL1, и он вспыхивает Яркость вспышек зависит от емкости конденсатора СЗ, к сожалению, она небольшая, поскольку при увеличении емкости конденсатора громкость звука будильника уменьшается.

При желании увеличить яркость светодиода, нужно собрать усилительный каскад по схеме, приведенной на рис. 2 .

Геркон может быть КЭМ-1, КЭМ-2 или другой с контактами на замыкание. Транзисторы - любые другие из указанных на схеме серий. Конденсаторы - КМ-6 и К50-35 (СЗ - на рис. 2), резисторы - МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25. Диод - любой другой кремниевый, светодиод - любой из серии АЛ307. Магнит - от датчика охранной сигнализации "СМК" в пластмассовом корпусе с отверстиями для крепления лески. Возможно использование другого постоянного магнита, к которому эпоксидным клеем ЭДП прикрепляют два колечка на таком расстоянии, чтобы после пропускания через них лески магнит не мог поворачиваться вокруг своей оси.

Детали монтируют на плате (рис. 3 ) и прикрепляют ее к верхней крышке корпуса - мыльницы.

Светодиод фиксируют на крышке клеем 88Н или эпоксидным Напротив излучателя будильника в боковой стенке крышки сверлят отверстия. А сверху на крышке рисуют прямоугольник над герконом - он позволит точно ориентировать постоянный магнит. Во время рыбалки удочку, сигнализатор и постоянный магнит размещают так, как показано на рис. 4 .

При отсутствии указанного будильника сигнализатор можно выполнить на транзисторах (рис. 5 ).

Входной каскад остается прежним, но конденсатор С2 применен значительно большей емкости. С него напряжение поступает на мультивибратор, выполненный на транзисторах VT2, VT3. Частота следования его импульсов около 2000 Гц. С коллектора транзистора VT2 импульсы поступают через конденсатор СЗ на светодиод и зажигают его. Излучатель звука - капсюль BF1 - включен в коллекторную цепь транзистора VT3, являясь нагрузкой каскада.

Капсюль лучше использовать от зарубежных зажигалок с музыкой, резонансная частота которых примерно равна указанной частоте мультивибратора. Несколько хуже звучат капсюли ТЭМК-3 и ДЭМК, используемые в телефонах. Можно попробовать также применить капсюль ТК-67, перемотав его обмотку до получения сопротивления 15 Ом. В любом варианте для получения более громкого звука, возможно, придется более точно установить частоту мультивибратора подбором резисторов R4 и R5.

От редакции. Следует отметить, что при выбранной схеме включения светодиода повышать напряжение питания свыше 1,5 В нельзя.