Наиболее значительным недостатком умных выключателей остается их высокая стоимость. Однако обладая базовыми знаниями в области электротехники, вы можете создать свой собственный самодельный выключатель. В этой статье домохозяйки поделятся тремя основными вариантами сборки.
Подключение датчика движения
В предыдущих статьях мы подробно объяснили концепцию детекторов движения, их работу и принципы установки. Теперь настало время обсудить, как правильно установить датчики движения, учитывая особенности их эксплуатации и назначения.
Конструкция датчика
Независимо от характеристик датчика, будь то инфракрасный тип или устройство, реагирующее на нарушения электромагнитного поля, основная схема таких устройств состоит из двух ключевых цепей:
Цепь питания включает в себя источник энергии, который обеспечивет функционирование чувствительного элемента. Это может быть стандартный набор схем, состоящий из трансформатора и выпрямителя. Коммутационный элемент, который находится между входом и выходом, может быть реализован в форме силового реле или полупроводникового переключателя, например, тиристора. Важно отметить, что электрическое сопротивление последнего, включая прочность контакта и уровень пробойного тока, корректно отражает способность устройства управлять нагрузками с различными мощностями. Однако следует отметить, что он не предназначен для преобразования напряжения или тока.
Сердцем сигнальной цепи служит чувствительный элемент устройства. В случае инфракрасных датчиков это часто линза Френеля, в то время как для микроволновых датчиков используется антенна, которая обычно имеет форму полуволнового диполя — то есть она позаботится о том, чтобы длина её составляла половину длины волны. Эта антенна подключается к преобразователю частоты и усилителю, который в свою очередь передает управляющий сигнал на электромагнитное реле мощности или на управляющий электрод тиристора. Вмешательство пользователя осуществляется через регулировочные зажимы, что упрощает настройку только до необходимого уровня.
Способы подключения
Подключение датчика движения предполагает соединение входного кадра схемы с источником питания, а выходной — с управляемым элементом, например, лампой, электродвигателем или звонком. Этот процесс проходит аналогично тому, как это осуществляется для обычных механических выключателей, т.е. происходит на фазном проводе.
Цепь питания устройства обычно включает три клеммы (соединительные клеммы), которые находятся под съемной крышкой корпуса датчика. Они обозначаются следующими буквами:
- N — нейтральный вывод, который является общим для всех элементов электрической схемы;
- L — фазная линия (вход);
- A — точка подключения нагрузки (выход).
Часто на крышке клеммника имеется схема активации, которая будет корректной в случае, если датчик движения заменяет обычный выключатель. Однако также существуют альтернативные решения, позволяющие более детально разграничить постройки в зависимости от разнообразия использования датчиков.
Одиночная установка
Самый простой подход к установке датчика аналогичен тому, что применяется при установке механического выключателя. Подключение токопроводящих проводов происходит по следующему принципу:
- К нейтрали питающей линии подключается провод, направляемый к зажиму N датчика, а также один из двух проводов, идущих к потребителю.
- К фазе питающей линии подключается провод, который ведет к зажиму L датчика.
- С зажима A датчика в клеммную коробку подается провод, который соединяется с оставшейся жилой, направленной к потребителю.
Пример схемы подключения детектора движения к лампе представлен ниже.
Важно уточнить, что если вы планируете подключать устройство, например, к светодиодной ленте, придется учитывать, что она функционирует на постоянном токе с рабочим напряжением 12 или 24 вольта. В таком случае клеммы N и A необходимо подключить к входным клеммам отдельного блока питания с соответствующей маркировкой (обозначение AC).
Преимущества данного метода заключаются в его простоте. Однако недостатком является ограниченная функциональность и зависимость от мощности устройства. В данном контексте возникает вопрос о том, как можно отключить датчик движения, если он стал неисправным или его использование больше не актуально.
Групповая установка
Группировка может состоять как из электронных, так и механических выключателей, которые рассчитаны на соответствующий тип источника питания (например, переменного или постоянного тока) и имеют одинаковые значения напряжения и тока. Элементы системы могут быть соединены как последовательно, так и параллельно.
При последовательном подключении двух датчиков движения клемма A первого из них соединяется с клеммой L второго. В данной конфигурации светильники, расположенные в обоих помещениях, подключаются параллельно — каждый клемме A своего блока управления. Таким образом, второй контур будет активироваться только при включении первого датчика.
Автоматическая светодиодная подсветка с датчиком движения
В этой части статьи я предложу вам пошаговые инструкции о том, как создать универсальные светодиодные светильники, которые могут подойти как для целевого освещения, так и для подсветки, например, возле кровати. Светодиодная лента будет автоматически включаться, когда вы подходите к ней, и также автоматически выключаться через заранее установленный промежуток времени.
- Светодиодная лента требуемой длины.
- Датчик движения.
- Остальные элементы можно увидеть на схеме подключения.
Что касается самого датчика, при покупке стоит обратить внимание на напряжение источника питания. В моем варианте датчик работает от 12 В. Вы также можете использовать более привычный источник на 5 В, но для него потребуется сконструировать стабилизатор. В таком случае система AVR будет устанавливаться прямо на плату датчика.
Разъем датчика имеет три вывода: плюс, минус и выход логического сигнала. Можно легко догадаться, что красный провод — это плюс, черный — минус, а коричневый — выход сигнала.
Схема автоматики
Наиболее представлены схемы подключения и управления вспышкой светодиодной ленты с датчиком движения.
Для построения таймера задержки используется микросхема NE555. Как только датчик движения фиксирует короткий сигнал, таймер активируется, включая светодиодную ленту через транзисторный переключатель. Минуту за тем, как время истекает, освещение выключается. Устройство работает на удивление просто. Мы собираем схему и проводим тестирование на специальной макетной плате.
Подключение платы выполняется с помощью паяльных дорожек. Я лично нахожу процесс сборки электроники на таких платах очень удобным и простым. Вы можете при необходимости приобрести их на интернет-ресурсах.
Теперь мы еще раз проверили самодельную плату и ее функциональность на предмет наличия автоматической подсветки.
Как только вы начинаете двигаться или подходить к светильнику, он автоматически включается.
Применение автоматической подсветки
Вы сами выбираете, где и каким образом хотите использовать данное устройство. Например, я решил установить такое освещение на кухне. Каждый раз, когда я подхожу к раковине, чтобы помыть посуду, свет автоматически включает, что очень удобно. Кроме того, я разработал подсветку под кроватью, создавая таким образом общее освещение в помещении.
Вся система функционирует на основе 12-вольтового импульсного адаптера. Теперь, достаточно встать на пол в темное время суток, и свет включится незамедлительно, предотвращая тем самым ослепление глаз в условиях недостаточной видимости.
Подключение автоматики своими руками
На современном рынке имеются готовые комплекты для автоматизации умного дома. Приобретение такого набора позволяет вам избежать необходимости пайки датчиков, реле и светодиодов. Вам просто остается следовать инструкциям и подключить все компоненты в соответствии со схемой. Однако не рекомендуется самостоятельно собирать схему из большого количества компонентов, если у вас нет достаточных знаний в радиотехнике.
Схема подключения подсветки рабочей зоны на кухне
Для освещения рабочей зоны на кухне самый простой способ — использование светодиодов совместно с простой схемой подключения. Выгода от применения этого варианта заключается в возможности модификации схемы с помощью различных датчиков и реле.
Другой вариант предлагает автоматическое освещение с помощью микроконтроллера на основе платформы Arduino, что может значительно расширить функционал и контроль над освещением.
Монтаж подсветки в шкафы
Перед тем как проводить электрические кабели в шкафу, очень важно отметить наиболее подходящие места их прокладки, что позволит добиться максимальной эффективности освещения. В данном случае можно использовать датчик расстояния в качестве основного элемента управления.
Главным преимуществом этой схемы является её гибкость. Вы можете при необходимости заменить один из компонентов на аналогичный. Весь электронный модуль удается удобно скрыть за полкой, что улучшает эстетику.
Установка подсветки под шкаф
Установка автоматического освещения под шкафом не отличается от процесса монтажа в самом шкафу. Все компоненты схемы, кроме датчика и светодиодов, можно без труда спрятать за стеной шкафа. Ключевое преимущество этой конструкции заключается в её гибкости. При необходимости вы можете увеличить количество активных светодиодов, что дает возможность настраивать осветительные решения в зависимости от ваших нужд.
Стоит помнить, что если в светильниках отсутствует подключение на 220 вольт, обязательно должен быть установлен отдельный блок питания перед установкой светильников.
Учитывая, что на кухне может быть повышенная влажность, крайне важно приобрести влагозащищенные светодиодные ленты с классом защиты IP 68, что обезопасит устройство от влаги.
Схемы установки через датчик движения
При подключении детектора движения крайне важно ознакомиться с его техническими характеристиками, чтобы понимать его диапазон обнаружения. Это позволит вам выбрать наиболее оптимальный вариант подключения.
Спецификации проводки и клемм, как правило, указаны на корпусе датчика, и при правильном подключении можно обойтись без существенных знаний в области электротехники. После подключения устройства следует настроить его чувствительность, следуя инструкциям, прилагаемым к датчику.
Что необходимо для монтажа
В зависимости от места установки и особенностей подсветки могут потребоваться дополнительные аксессуары. Однако основной перечень включает в себя следующее:
- Светодиодная лента.
- Блок питания, рассчитанный как минимум на 12 В.
- Профиль для крепления элементов системы.
- Двусторонний скотч для фиксации.
- Монтажный провод с сечением не менее 0,75 мм².
- Датчик движения.
Также понадобится паяльник для сборки схемы. Если вы не уверены в порядке подключения компонентов, вы можете воспользоваться специальными приложениями, которые помогут создать виртуальную схему, на основе которой будет проще построить реальную.
Инструменты
Для создания автоматического освещения вам понадобятся следующие инструменты:
- Шуруповерт для монтажа.
- Клеевой пистолет.
- Рулетка для измерений.
- Ножовка по дереву для распила крепежных конструкций.
Все перечисленные инструменты необходимы для подготовки места установки освещения, чтобы обеспечить надежную и безопасную работу системы.
Не рекомендуется использовать двусторонний скотч, поскольку со временем он может утратить сцепление, что может привести к повреждениям конструкции светильника.
Рекомендации по эксплуатации
Учитывая, что уровень влажности на кухне обычно выше, чем в других помещениях, следует качественно изолировать все кабели и соединения для предотвращения короткого замыкания. Также не стоит размещать электроприборы слишком близко к плитам и духовым шкафам, так как высокая температура может негативно сказаться на работе датчиков и светодиодов.
