Беспроводная кнопка своими руками – схема подключения своими руками к освещению в квартире или доме, как работает настенный радиовыключатель, их разновидности

Радиоуправляемый выключатель своими руками. Часть 1 — Hardware / Habr

Этот пост — первая часть из серии рассказов о том, как можно относительно несложно сделать своими руками радиоуправляемый выключатель полезной нагрузки.
Пост ориентирован на новичков, для остальных, думаю, это будет «повторение пройденного».
Примерный план (посмотрим по ходу действия) ожидается следующий:

1. Hardware выключателя
2. Тестирование и подготовка
3. Software выключателя
4. «Центр управления»

Сразу оговорюсь, что проект делается под мои конкретные нужды, каждый может его адаптировать под себя (все исходники будут представлены по ходу повествования). Дополнительно буду описывать те или иные технологические решения и давать их обоснования.

Начало

На текущий момент имеются следующие вводные:

1. Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
2. Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
3. Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
4. Вся проводка — трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).

С первым пунктом — все понятно: нормальные желания надо удовлетворять.

Второй пункт в общем-то предполагает, что надо бы сделать две разные схемы (для одно- и двух-канального выключателя), но поступим иначе — сделаем «двухканальный» модуль, но в случае, когда реально требуется только один канал — не будем распаивать часть комплектующих на плате (аналогичный подход реализуем и в коде).

Третий пункт — обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Четвертый пункт — существенно облегчает поиск источника питания (220В есть «под рукой»).

Вводные данные ясны, можно двигаться дальше.

Принципы и элементная база

Выключатель хочется сделать многофункциональным — т.е. должна остаться «тактильная» составляющая (выключатель физически должен остаться и должна сохраниться его обычная функция по включению/выключению нагрузки, но при этом должна появиться возможность управления нагрузкой через радиоканал.

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):

Эти выключатели работают примитивно просто: когда клавиша нажата — пара контактов замкнуты, когда клавишу отпускаем — контакты размыкаются. Очевидно, что это обычная «тактовая кнопка» (собственно так ее и будем обрабатывать).

Теперь практически становится понятно, как это реализовать «в железе»:

• берем МК (atmega8, atmega168, atmega328 — использую то, что есть «прямо сейчас»), в комплекте с МК добавляем резистор для подтяжки RESET к VCC,
• подключаем две «кнопки» (для минимизации количества навесных элементов — будем использовать встроенные в МК резисторы подтяжки), для коммутации нагрузки воспользуемся реле с подходящими параметрами (у меня как раз были припасены реле 833H-1C-C с 5В управлением и достаточной мощностью коммутируемой нагрузки — 7A 250В~),
• естественно, нельзя обмотку реле напрямую подключить к выходу МК (слишком высокий ток), поэтому добавим необходимую «обвязку» (резистор, транзистор и диод).

Микроконтроллер будем использовать в режиме работы от встроенного осциллятора — это позволит отказаться от внешнего кварцевого резонатора и пары конденсаторов (чуть сэкономим и упростим создание платы и последующий монтаж).

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:

Модуль, как известно, толерантен к 5В-сигналам на входах, но требует для питания в 3.3В, соответственно, в схему добавим еще линейный стабилизатор L78L33 и пару конденсаторов к нему.

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP — для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Собственно, вся схема описана, осталось только определиться с выводами МК, к которым будем подключать нашу «периферию» (радиомодуль, «кнопки» и выбрать пины для управления реле).

Начнем с вещей, которые уже фактически определены:

• Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) — соответственно).
• ISP — вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND — соответственно).

Дальше остается определиться только с пинами для кнопок и транзисторов, управляющих реле. Но не будем торопиться — для этого подойдут любые пины МК (как цифровые, так и аналоговые). Выберем их на этапе трассировки платы (банально выберем те пины, что будут максимально просто развести до соответствующих «точек»).

Теперь следует определиться с тем, какие «корпуса» будем использовать. В этом месте начинает диктовать правила моя природная лень: мне очень не нравится сверлить печатные платы — поэтому выберем по максимуму «поверхностный монтаж» (SMD). С другой стороны, здравый смысл подсказывает, что использование SMD очень существенно сэкономит размер печатной платы.

Для новичков поверхностный монтаж покажется достаточно сложной темой, но реально это не так страшно (правда, при наличии более-менее приличной паяльной станции с феном). На youtube очень много видео-роликов с уроками по SMD — очень рекомендую ознакомиться (сам начал использовать SMD пару месяцев назад, учился как раз по таким материалам).

Сформируем «список покупок» (BOM — bill of materials) для «двухканального» модуля:

• микроконтроллер — atmega168 в корпусе TQFP32 — 1 шт.
• транзистор — MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 — 2 шт.
• диод — 1N4148WS в корпусе SOD323 — 2 шт.
• стабилизатор — L78L33 в корпусе SOT89 — 1 шт.
• реле — 833H-1C-C — 2 шт.
• резистор — 10кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
• резистор — 1кОм, типоразмер 0805 — 1 шт. (в цепь базы транзистора)
• конденсатор — 0.1мкФ, типоразмер 0805 — 2 шт. (по питанию)
• конденсатор — 0.33мкФ, типоразмер 0805 — 1 шт. (по питанию)
• электролитический конденсатор — 47мкФ, типоразмер 0605 — 1 шт. (по питанию)

Дополнительно к этому потребуются клеммники (для подключения силовой нагрузки), колодка 2х4 (для подключения радиомодуля), разъем 2х3 (для ISP).

Тут я немного хитрю и подглядываю в свои «запасники» (просто выбираю то, что там уже есть в наличии). Вы можете выбирать компоненты по своему усмотрению (выбор конкретных компонентов выходит за пределы этого поста).

Поскольку вся схема уже практически «сформирована» (по крайней мере, в голове), можно приступать к проектированию нашего модуля.

Вообще неплохо было бы все сначала собрать на макетке (используя корпуса с выводными элементами), но поскольку у меня все описанные выше «узлы» уже неоднократно проверены и воплощены в других проектах — позволю себе этап макетирования пропустить.

Проектирование

Для этого воспользуемся замечательной программой — EAGLE.

На мой взгляд — очень простая, но в то же время — очень удобная программа для создания принципиальных схем и печатных плат по ним. Дополнительные «плюсы» в копилку EAGLE: мультиплатформенность (мне приходится работать как на Win-, так и на MAC-компьютерах) и наличие бесплатной версии (с некоторыми ограничениями, которые для большинства «самодельщиков» покажутся совершенно несущественными).

Научить вас пользоваться EAGLE в этом топике не входит в мои планы (в конце статьи есть ссылка на замечательный и очень простой для освоения учебник по пользованию EAGLE), я лишь расскажу, некоторые свои «хитрости» при создании платы.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

Схема:

• Создаем новый проект, внутри которого добавляем «схему» (пустой файл).
• Добавляем МК и необходимую «обвеску» (подтягивающий резистор на RESET, блокировочный конденсатор по питанию и т.п.). Обращаем внимание на корпуса (Package) при выборе элементов из библиотеки.
• «Изображаем» ключ на транзисторе, который управляет реле. Копируем этот кусок схемы (для организации «второго канала»). Входы ключей — пока оставляем «болтаться в воздухе».
• Добавляем на схему разъем ISP и колодку для подлючения радиомодуля (делаем соответствующие соединения в схеме).
• Для питания радиомодуля добавляем в схему стабилизатор (с соответствующими конденсаторами).
• Добавляем «разъемы» для подключения «кнопок» (один пин разъема сразу «заземляем», второй — «болтается в воздухе»).

После этих действий у нас получается полная схема, но пока остаются неподключенными к МК транзисторные ключи и «кнопки».

Дальше перехожу к созданию платы (в этот раз мысль пошла «слева-направо»):

• Размещаю клеммники для подключения силовой нагрузки.
• Правее клеммников — реле.
• Еще правее — элементы транзисторных ключей.
• Стабилизатор питания для радиомодуля (с соответствующими конденсаторами) размещаю рядом с транзисторными ключами (в нижней части платы).
• Размещаю колодку для подключения радиомодуля снизу справа (обращаем внимание на то, в каком положении окажется сам радиомодуль при паравильном подключении к этой колодке — по моей задумке он должен не выступать за пределы основной платы).
• Разъем ISP размещаю рядом с разъемом радиомодуля (поскольку используются одни и те же «пины» МК — чтобы было проще разводить плату).
• В оставшемся пространстве располагаю МК (корпус надо «покрутить», чтобы определить наиболее оптимальное его положение, чтобы обеспечить минимальную длинну дорожек).
• Блокировочные конденсаторы размещаем максимально близко к соответствующим выводам (МК и радиомодуля).

После того, как элементы размещены на своих местах — делаю трассировку проводников. «Землю» (GND) — не развожу (позже сделаю полигон для этой цепи).

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:

Расположение чипа МК на плате у меня как раз соответствует картинке выше (только повернут на 45 градусов по часовой стрелке), поэтому мой выбор следующий:

• Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
• Кнопки — на A1, A0.

Внимательный читатель увидит, что на схеме ниже фигурирует atmega8, в описании упоминается atmega168, а на картинке с чипом — вообще amega328. Пусть это вас не смущает — чипы имеют одинаковую распиновку и (конкретно для этого проекта) взаимозаменяемы и отличаются только количеством памяти «на борту». Выбираем то, что нравится/имеется (я в последствии в плату запаял 168 «камушек»: памяти побольше, чем у amega8 — можно будет побольше логики реализовать, но об этом во второй части).

Собственно, на этом этапе схема принимает финальный вид (делаем на схеме соответствующие изменения — «подключаем» ключи и кнопки на выбранные пины):

После этого уже доделываю последние соединения в проекте печатной платы, «набрасываю» полигоны GND (поскольку лазерный принтер плохо печатает сплошные полигоны, делаю его «сеточкой»), добавляю пару-тройку переходов (VIA) с одного слоя платы на другой и проверяю, что не осталось ни одной не разведенной цепи.
У меня получилась платка размером 56х35мм.

Архив со схемой и платой для Eagle версии 6.1.0 (и выше) находится по ссылке.

Вуаля, можно приступать к изготовлению печатной платы.

Изготовление печатной платы

Плату делаю методом ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология). В конце поста есть ссылка на материалы, которые мне очень помогли.

Приведу для порядка основны шаги по изготовлению платы:

• Печатаю на бумаге Lomond 130 (глянцевая) нижнюю сторону платы.
• Печатаю на такой же бумаге верхнюю сторону платы (зеркально!).
• Складываю полученные распечатки изображениями внутрь и на просвет совмещаю (очень важно получить максимальную точность).
• После этого степлером скрепляю листки бумаги (постоянно контролируя, чтобы совмещение не было нарушено) с трех сторон — получается «конверт».
• Вырезаю подходящего размера кусок двустороннего стеклотекстолита (ножницами по металлу или ножевкой).
• Стеклотекстолит нужно обработать очень мелкой шкуркой (убираем окислы) и обезжирить (я делаю это ацетоном).
• Полученную заготовку (аккуратно, за края, не трогая очищенные поверхности) помещаю в полученный «конверт».
• Разогреваю утюг «на полную» и тщательно утюжу заготовку с двух сторон.
• Оставляю плату остыть (минут 5), после этого можно под струей воды отмачивать бумагу и удалять ее.

После того, как кажется, что вся бумага удалена — вытираю плату насухо и под светом настольной лампы рассматриваю на предмет дефектов. Обычно находится несколько мест, где остались кусочки глянцевого слоя бумаги (выглядят как белесые пятнышки) — обычно эти остатки находятся в наиболее узких местах между проводниками. Я их удаляю обычной швейной иглой (важна твердая рука, особенно при изготовлении плат под «мелкие» корпуса).

Далее плату травлю в растворе хлорного железа (не допуская недо- и пере-травливания).

Тонер смываю ацетоном.

Совет: когда делаете мелкие платы, сделайте заготовку под нужное количество плат, просто разместив изображения верхней и нижней части платы в нескольких экземплярах — и уже это «комбинированное» изображение «накатывайте» на заготовку из стеклотекстолита. После травления достаточно будет разрезать заготовку на отдельные платы.
Только обязательно проверяйте размеры плат при вводе на бумагу: некоторые программы любят «чуть-чуть» изменить масштаб изображения при выводе, а это недопустимо.

Контроль качества

После этого делаю визуальный контроль (требуется хорошее освещение и лупа). Если есть какие-то подозрения, что имеется «залипуха» — контроль тестером «подозрительных» мест.

Для самоуспокоения — контроль тестером всех соседствующих проводников (удобно пользоваться режимом «прозвонка», когда при «коротком замыкании» тестер подает звуковой сигнал).

Если все-таки где-то обнаружен ненужный контакт — исправляю это острым ножом. Дополнительно обращаю внимание на возможные «микротрещины» (пока просто фиксирую их — исправлять буду на этапе лужения платы).

Лужение, сверление

Я предпочитаю плату перед сверлением залудить — так мягкий припой позволяет чуть проще сверлить и сверло на «выходе» из платы меньше «рвет» медные проводники.

Сначала изготовленную печатную плату необходимо обезжирить (ацетон или спирт), можно «пройтись» ластиком, чтобы убрать появившиеся окислы. После этого — покрываю плату обычным глицерином и дальше уже паяльником (температура где-то около 300 градусов) с небольшим количеством припоя «вожу» по дорожкам — припой ложится ровно и красиво (блестит). Лудить надо достаточно быстро, чтобы дорожки не поотваливались.

Когда все готово — отмываю плату с обычным жидким мылом.

После этого уже можно сверлить плату.
С отверстиями диаметром более 1мм все достаточно просто (просто сверлю и все — надо только вертикальность постараться соблюсти, тогда выходное отверстие попадет в отведенное ему место).
А вот с переходными отверстиями (я их делаю сверлом 0,6мм) несколько сложнее — выходное отверстие, как правило, получается немного «рваным» и это может приводить к нежелательному разрыву проводника.
Тут можно посоветовать делать каждое отверстие за два прохода: засверлить сначала с одной стороны (но так, чтобы сверло не вышло с другой стороны платы), а затем — аналогично с другой стороны. При таком подходе «соединение» отверстий произойдет в толще платы (и небольшая несоосность не будет проблемой).

Монтаж элементов

Сначала распаиваются межслойные перемычки.
Там где это просто переходные отверстия — просто вставляю кусочек медной проволоки и запаиваю его с двух сторон.
Если «переход» осуществляется через одно из отверстий для выводных элементов (разъемы, реле и т.п.): распускаю многожильный провод на тонкие жилы и аккуратно запаиваю кусочки этой жилы с двух сторон в тех отверстиях, где нужен переход, при этом минимально занимая пространство внутри отверстия. Это позволяет реализовать переход и отверстия остаются достаточно свободными для того, чтобы соответствующие разъемы нормально встали на свои места и были распаяны.

Тут опять следует вернуться к этапу «контроль качества» — прозваниваю тестером все подозрительные ранее и полученные в ходе лужения/сверления/создания переходов новые места.
Проверяю, что обнаруженные ранее микротрещины устранены припоем (или устраняю припаивая тонкий проводник поверх трещинки, если после лужения трещинка осталась).

Устраняю все «залипухи», если такие все-таки появились в процессе лужения. Это гораздо проще сделать сейчас, чем в процессе отладки уже полностью собранной платы.

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Мой принцип: «снизу вверх» (сначала распаиваю наименее высокие компоненты, потом те, что «повыше» и те, что «высокие»). Такой подход позволяет с меньшими неудобствами разместить все элементы на плате.

Таким образом, сначала распаиваются SMD-компоненты (я начинаю с тех элементов, у которых «больше ног» — МК, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы), потом дело доходит и до выводных компонентов — разъемов, реле и т.п.

Таким образом, получаем уже готовую плату.

Продолжение следует…

P.S. «Двухканальный» модуль можно использовать для замены «проходных» выключателей (обычно ставятся в начале и конце лестницы между этажами и т.п. местах).

P.P.S. Если использовать более плоские кнопочные выключатели, то при небольшой доработке можно сделать платы, которые уместятся в существующие монтажные коробки (т.е. не только для размещения в нишах гипсокартонных стен).

P.P.P.S. Да, этот пост — развитие темы, которую я затронул ранее.

Полезные ссылки:

Схема беспроводного звонка 👉 различные варианты изготовления – Первый дверной

Прикладная наука не стоит на месте. Благодаря этому наша жизнь становится комфортной и безопасной. Так в быту появляются новые приборы и гаджеты, усовершенствуются старые. Они становятся компактными, универсальными и стремительно избавляются от проводов. Аналогично дело обстоит и с дверными звонками. Сейчас уже никого не удивишь звонком со множеством мелодий, с хорошим качеством звука или имитирующим голос человека.

А вот беспроводной радиозвонок – это новый продукт на рынке. Тем не менее, с каждым днем его популярность только растет. Связанно это, прежде всего, с тем, что его легко установить и при этом не придется прокладывать провода и сверлить стены. Это важно, когда он установлен на тамбурной двери или на калитке частного дома.

Дверной звонок беспроводного типа

Так в чем же секрет такого уникального устройства. Как говорят, все гениальное – просто. Достаточно заглянуть под его корпус, чтобы убедиться в этом.

Схемы беспроводного звонка

Радиозвонки отличаются друг от друга набором функций, радиусом действия или источником питания. Схожи они в одном – есть приемник и передатчик сигнала. В качестве источника выступает кнопка, а в качестве приемника устройство с музыкальным чипом, антенной и динамиком. Рассмотрим подробнее, в чем принципиально выражается схема беспроводного дверного звонка.

Примерный вид микросхем передатчика

Как видно на схеме передатчик состоит из генератора высокой частоты, усилителя-преобразователя, трех транзисторов и источника питания. В качестве источника питания используется батарейка на 12 вольт.Частота передачи сигнала на приемник составляет 433 МГц. Антенны как таковой здесь нет. В качестве нее выступают два контура, которые подключены параллельно. Таким образом, нехитрая микросхема позволяет передавать сигнал на 50 метров и более.

Общий вид микросхем приемника

Устройство приемника довольно простое. В его основе – один транзистор. От передатчика сигнал поступает на детектор. Он его принимает и направляет на усилитель. Затем сигнал поступает на звуковой чип. На этом чипе и формируется будущий сигнал, который услышит человек. Также благодаря ему меняют мелодии, выбирают громкость звука и так далее. После того как сигнал попал на чип, он поступает на усилитель звука и далее на динамик.

По такому принципу устроены большинство микросхем передатчика и приемника звонков китайского производства.

Для сравнения рассмотрим схемы китайских проводных дверных звонков. Основное отличие – это наличие антенн и способ передачи сигнала от передатчика к приемнику.

Схема проводного китайского звонка

Самодельный звонок беспроводного типа

Рассмотрим одну из самодельных микросхем беспроводного аналога подобного устройства. В основном принципе работы они похожи, но есть некоторые отличия. Основным отличием становится частота, на которой сигнал передается с передатчика на принимающее устройство – 87.9 МГц. Само устройство состоит из следующих основных модулей:

• Схемы управления,
• Звукового чипа,
• Передатчика,
• Источника питания.

Рассмотрим каждый элемент схемы более подробно.

Схема самодельного дверного радиозвонка.

Управление устройством осуществляется посредством кнопки S1. По сути, она запускает музыкальный чип и таймер передатчика. Когда она находится в нажатом состоянии на выводы 6 и 13 идет напряжение. Также здесь присутствует микросхема на резисторе R2 и двух диодах VD1 и VD2. Она лимитирует верхнее значение напряжения на выводах 6 и 13. Это необходимо, так как микросхемы УСМ и К561 отличаются логическим уровнем. Само устройство управления применяется на основе микросхемы D1. Она играет роль таймера, который включает передатчик на несколько секунд, после того как нажата кнопка S1.

Посредством элементов D1.1 и D1.2 генерируется одиночные положительные импульсы. Их длительность напрямую связана с постоянной времени в цепи С1-R4 (беря во внимание значения, указанные на схеме, можно сказать, что длительность импульсов порядка двадцати секунд). Импульс меняет полярность, попадая на инвертор D1.3, и далее идет на ключ VT1. Источник питания бестрансформаторного типа, а установленный конденсатор C5 гасит излишнее напряжения.

Важно! В этой схеме полярные конденсаторы применяются электролитического типа, C11 и С12 – керамические, остальные же – любые. Необходимо, чтобы все конденсаторы имели напряжение не меньше 16V, а для C5 – минимум 300V. Катушки L1 и L2 обматываются тонким проводом: на первую – 6 витков, на вторую – два. Обе они бескаркасные, а внутренний диаметр – семь миллиметров.

Для звукового чипа используется микросхема УМС8-08. Она воспроизводит 8 различных звуков, заложенных в нее. Выбор мелодий осуществляется перелистыванием, посредством S1. Если же пустить выходные импульсы с микросхемы D2 через транзисторный ключ VT2 на трансформатор T1 с конденсатором C10, а затем на динамик, то звучание сигнала будет мягким и приятным для слуха (исчезнут высокие и резкие звуки).

В качестве антенны используют кусок провода. Будет достаточно длины не более метра. С подобной антенной устройство передает сигнал от передатчика к приемнику на расстояние до ста метров.

Теперь необходимо настроить устройство. Первым делом проверяется источник питания. Далее проверяют правильность работы звукового чипа. Если все работает, то переходят к настройке передатчика. На время проводком замыкается VT1 и эммитер. Сам приемник устанавливается на указанной выше частоте. С помощью настройки С11 и С12 добиваемся уверенного приема на максимальной дальности. Благодаря резистору R8 устанавливаем модуляцию для лучшего звучания приемника. Затем перемычка убирается и настраивается таймер на D1. Для этого кратковременно нажимают кнопку S1. При этом передающее устройство включается и работает несколько секунд. Если этот временной промежуток слишком мал или, наоборот, слишком велик, то его изменяют с помощью подбора R4 и C1.

Таким образом, имея минимальные знания и закупив все необходимое в ближайшем магазине радиотоваров, можно сделать надежный звонок своими руками.

Не менее интересная информация о типах электрических звонков

Звонок из ненужных приборов

Если у вас имеется старый телефон или сломанная компьютерная мышь и их ремонт нецелесообразен, то они пригодятся, если вы решите сделать собственный беспроводной звонок на дверь. Рассмотрим вариант изготовления подобного устройства из мыши:

• Из корпуса удаляются все внутренности кроме контактных кнопок.
• На плате две клавиши соединяются со звонковым устройством, а оставшиеся части убираются.
• Колесико разрезается пополам и одна часть вклеивается обратно.
• На плате пульта к звуковой кнопке припаивается витая пара. Она соединяет кнопку с клавишами мышки.
• Припаиваем оставшиеся концы к контактам клавиш – один к крайнему, второй к любому из оставшихся двух.
• Последний контакт из трех соединяется проводом с противоположным. Таким образом будут срабатывать обе кнопки.

Оригинальный звонок готов.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Беспроводная кнопка

Очень часто бывает ситуация, когда у Вас нет физической возможности протянуть провода от аппарата управления до эл.оборудования. Например у Вас уже выполнена чистовая отделка, либо рельеф стен или среда в которой придется тянуть проводку (повышенная влажность, химическая агрессивность) не позволяет этого сделать. А может Вы просто хотите сэкономить на проводах. Во всех этих случаях Вам придет на помощь беспроводная кнопка управления. Экономия затрат при использовании таких кнопок может достигать 20% от общих расходов на электрику. Помимо этого, использование такого устройства позволяет повысить безопасность обслуживающего персонала. Так как при запуске он будет гарантированно находится на безопасном расстоянии от оборудования.

 

Принцип работы

Беспроводная кнопка управления как Вы понимаете, не работает сама по себе, она осуществляет управление реле. При этом сама кнопка является передатчиком, а реле — приемником. Управление осуществляется с помощью радиосигнала. Передатчик оснащается генератором типа «динамо», который преобразует механическую энергию при нажатии кнопки в электрическую.

За счет этого для питания кнопки не требуется отдельный аккумулятор. Радиосигнал от кнопки может посылаться на один или несколько приемников. То есть одновременно одним устройством Вы можете включать-выключать несколько единиц оборудования. Все зависит от того, как Вы запрограммируете девайс. При этом оборудование будет располагаться на удалении в несколько десятков метров. Более того, один приемник (реле) может принимать сигнал от нескольких кнопок (максимум до 32).

Если между кнопкой и приемником нет препятствий, то их можно размещать на расстоянии до 100м друг от друга. Когда такие препятствия присутствуют (стены, перегородки или кнопка размещена в металлическом корпусе) допустимое расстояние уменьшается до 25м. Правда можно использовать внешнюю радиоантенну, и тогда расстояние увеличится до 40м.

Преимущества

Такая технология беспроводного кнопочного управления позволяет отказаться от кабельной проводки и другого промежуточного оборудования между кнопкой и эл.шкафом. Плюс сокращается время монтажных работ, экономятся средства на расходные материалы. Кроме того, данная технология резко увеличивает мобильность оператора, так как кнопку можно носить с собой или установить на любом транспортном средстве. Кнопка не нуждается в техническом обслуживании и источнике питания.

Беспроводная кнопка управления может широко применяться для запуска двигателей самого разного оборудования — насосы, дробилки, конвейеры, включение-отключение освещения, открывание дверей, запуск вентиляторов, включение звонка или сигнализации.
Учтите важный момент, что реле может коммутировать небольшие токи (максимум до 3А). Поэтому двигатели, как и обычно, должны подключаться от магнитных пускателей. А само реле как раз и будет управлять запуском этих пускателей.

Общее описание и принцип работы (на примере кнопки и реле от Schneider Electric)

Само реле легко закрепляется на DIN рейку. Подключение питания реле осуществляется сверху с помощью двух клемм. Питание может подводится от 24В до 240В (как постоянное, так и переменное). Снизу расположены клеммы выходного напряжения на нагрузку. На лицевой стороне реле выводятся лампочки индикации и кнопки настройки для программирования. Как осуществляется программирование и настройка реле можно ознакомится в ролике:

Статьи по теме

Наружная беспроводная звонковая кнопка

Когда кнопку беспроводного дверного звонка располагают снаружи, её часто защищают от атмосферных осадков самодельными козырьком, вырезанным из бутылки. Но ещё на кнопку воздействует ультрафиолет, заставляющий пластмассу её корпуса сначала желтеть, а затем терять прочность. Автор Instructables под ником Treknology применил для защиты кнопки готовое решение, давно используемое в промышленном оборудовании. А именно, приобрёл так называемый корпус кнопочного поста со степенью защиты IP67 и стандартную кнопку без фиксации, рассчитанную на установку в 22 мм отверстие (также бывают 16 мм). И то и другое есть в ассортименте многих производителей электроизделий, от бюджетных до престижных. Понятно, что поскольку звонок беспроводной, металлические корпуса не годятся.

Как видим, микропереключатель 22 мм кнопки (предположительно, довольно распространённой серии XB5) мастер подключает параллельно тактовой кнопке на печатной плате. Вот то же самое с другого ракурса:

Закрепив корпус кнопочного поста на заборе, мастер помещает маленький корпус звонковой кнопки сбоку, после чего закрывает крышку и вворачивает удерживающие её саморезы:

На всякий случай мастер окрашивает корпус, чтобы дополнительно защитить его от ультрафиолета. Также у посетителей подобные кнопочные посты на дачных заборах вызывают ассоциацию не с дверными звонками, а с электроприводами ворот и колодцами с погружными насосами. Поэтому мастер печатает аж две наклейки с надписью «DOORBELL» и помещает одну над кнопкой, другую — под ней:

Такие корпус и кнопка недёшевы, особенно если брать брендовые. Окупились ли они? Очевидно, да: без них звонковую кнопку за пять лет пришлось бы менять несколько раз, а с ними — ни разу. Про прошествии тех же пяти лет пришлось только один раз залезть внутрь, чтобы поменять батарейку (12-вольтовую, такую же, как в пульте автосигнализации или люстры с ДУ) — и всё снова работает. Также иногда приходится подновлять наклейки — вот и весь уход за самоделкой. Такова она, «вечная» наружная звонковая кнопка от Treknology.

Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Беспроводная кнопка – Советы по ремонту

Очень часто бывает ситуация, когда у Вас нет физической возможности протянуть провода от аппарата управления до эл.оборудования. Например у Вас уже выполнена чистовая отделка, либо рельеф стен или среда в которой придется тянуть проводку (повышенная влажность, химическая агрессивность) не позволяет этого сделать. А может Вы просто хотите сэкономить на проводах. Во всех этих случаях Вам придет на помощь беспроводная кнопка управления. Экономия затрат при использовании таких кнопок может достигать 20% от общих расходов на электрику. Помимо этого, использование такого устройства позволяет повысить безопасность обслуживающего персонала. Так как при запуске он будет гарантированно находится на безопасном расстоянии от оборудования.

 

Принцип работы

Беспроводная кнопка управления как Вы понимаете, не работает сама по себе, она осуществляет управление реле. При этом сама кнопка является передатчиком, а реле — приемником. Управление осуществляется с помощью радиосигнала. Передатчик оснащается генератором типа «динамо», который преобразует механическую энергию при нажатии кнопки в электрическую.

За счет этого для питания кнопки не требуется отдельный аккумулятор. Радиосигнал от кнопки может посылаться на один или несколько приемников. То есть одновременно одним устройством Вы можете включать-выключать несколько единиц оборудования. Все зависит от того, как Вы запрограммируете девайс. При этом оборудование будет располагаться на удалении в несколько десятков метров. Более того, один приемник (реле) может принимать сигнал от нескольких кнопок (максимум до 32).

Если между кнопкой и приемником нет препятствий, то их можно размещать на расстоянии до 100м друг от друга. Когда такие препятствия присутствуют (стены, перегородки или кнопка размещена в металлическом корпусе) допустимое расстояние уменьшается до 25м. Правда можно использовать внешнюю радиоантенну, и тогда расстояние увеличится до 40м.

Преимущества

Такая технология беспроводного кнопочного управления позволяет отказаться от кабельной проводки и другого промежуточного оборудования между кнопкой и эл.шкафом. Плюс сокращается время монтажных работ, экономятся средства на расходные материалы. Кроме того, данная технология резко увеличивает мобильность оператора, так как кнопку можно носить с собой или установить на любом транспортном средстве. Кнопка не нуждается в техническом обслуживании и источнике питания.

Беспроводная кнопка управления может широко применяться для запуска двигателей самого разного оборудования — насосы, дробилки, конвейеры, включение-отключение освещения, открывание дверей, запуск вентиляторов, включение звонка или сигнализации.
Учтите важный момент, что реле может коммутировать небольшие токи (максимум до 3А). Поэтому двигатели, как и обычно, должны подключаться от магнитных пускателей. А само реле как раз и будет управлять запуском этих пускателей.

Общее описание и принцип работы (на примере кнопки и реле от Schneider Electric)

Само реле легко закрепляется на DIN рейку. Подключение питания реле осуществляется сверху с помощью двух клемм. Питание может подводится от 24В до 240В (как постоянное, так и переменное). Снизу расположены клеммы выходного напряжения на нагрузку. На лицевой стороне реле выводятся лампочки индикации и кнопки настройки для программирования.

Источник

---

Поделиться новостью в соцсетях

 

« Предыдущая запись Следующая запись »

Сенсорная кнопка своими руками

Привет всем любителям самоделок. Частенько приходится управлять своими изобретениями, будь то кнопка включения или какой-то тумблер, но хотелось бы чтобы устройство также работало от прикосновения, другими словами имело сенсорную кнопку, отвечающую за пуск устройства. Именно в этой статье я расскажу, как сделать сенсорную кнопку, включающую ваше любое электронное устройство.

А перед началом прочтения пошаговой сборки, предлагаю посмотреть видео с небольшим тестом и наглядным изготовлением самоделки.

Для того, чтобы сделать сенсорную кнопку своими руками, понадобится:
* Два транзистора 2n3055 купить на али
* Транзистор 2n2222a купить на али
* Резистор на 1 кОм купить на али
* Металлическая пластинка
* Провода
* Паяльник, припой, флюс
* Термоклеевой пистолет
* Мотор или лампочка для проверки
* Блок питания 12 вольт

Вот и все, что нужно для сборки самодельной сенсорной кнопки.

Шаг первый.
Для того, чтобы вся схемы была понятна и достаточна наглядна было принято решение сделать ее прямо на картонке с распечатанной на ней электрической схемой, куда и будут устанавливаться все компоненты.

Первым делом нужно установить два главных транзистора и приклеить их на термоклей, располагаться они будут ножками вверх для удобства при пайке, текст при этом на самом транзисторе изначально должен быть в правильном положении, а не перевернут.

Также приклеиваем на картонку второй транзистор и уже между эмиттером левого и базой правого транзистора припаиваем резистор на 1 кОм, который перед пайкой можно проверить на номинальное сопротивление при помощи мультиметра (допустимо небольшое отклонение в обе стороны в пределах 5 процентов). При пайке старайтесь не перегревать выводы транзисторов, иначе они могут выйти из строя.

Шаг второй.
Приклеиваем на картонку третий транзистор, что поменьше.

Его клеить удобнее всего плоской стороной, поэтому не забываем, что контакты будут расположены в обратном направлении.

После этого приклеиваем на термоклей кнопку, сделанную из металлической банки при помощи ножниц, учтите, что алюминиевые банки не подойдут, так как плохо лудятся и требуют специального флюса.


Шаг третий.
Теперь берем два провода и припаиваем их к коллекторам двух больших транзисторов, заранее залудив их часть корпуса, так как это и есть коллектор.

Данные провода закрепляем на картонке при помощи термоклея, подключаться они будут к любому устройству, работающему от электричества.

А сейчас самое время припаять провода к транзистору поменьше. Залуживаем выводы транзистора и припаиваем к нему провода.


Эмиттер или же вывод под цифрой 1 на картонке припаиваем через провод к базе большого транзистора, что слева.

Второй вывод транзистора или же базу припаиваем к металлической кнопке, он же сенсор.

И последний провод припаиваем к оставшемуся выводу транзистора, а точнее коллектору , который спаиваем проводом с коллектором большого левого транзистора.

Шаг четвертый.
К коллектору левого большого транзистора припаиваем еще один провод, он будет плюсовым для подачи питания, а минус питания припаиваем к эмиттеру правого транзистора. На картонке полюса случайно перепутал, поэтому собирайте по схеме, приведенной на картинке, там плюсовой контакт находится в нижнем правом углу.

Шаг пятый.
Теперь пришло время протестировать самоделку.

Подключаем блок питания к проводам, соблюдая полярность, выставляем напряжение 12 вольт и на выходе подсоединяем выводы к моторчику, также можно подключить лампочку или же реле, которое будет управлять уже напряжением сети.

Прикасаясь к металлической пластине, она же сенсорная кнопка, устройство, подключенное к выводам с транзисторов запускается, а значит самоделку можно считать завершенной и применять в дальнейших идеях.

На этом у меня все, всем спасибо за внимание и творческих всем успехов.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

схема подключения своими руками к освещению в квартире или доме, как работает настенный радиовыключатель, их разновидности

Беспроводной выключатель света дистанционно включает или выключает свет, изменяет яркость свечения и управляет задержкой срабатывания электроламп.

Несмотря на более высокую стоимость, беспроводные выключатели обладают рядом преимуществ по сравнению с проводными аналогами. Они эргономичные, отличаются стильным внешним видом и монтируются в течение нескольких минут. Отпадает необходимость портить стены, поскольку эти изделия надежно крепятся к боковине шкафа, зеркалу, другой мебели.

Устройство и принцип работы беспроводного выключателя

Беспроводной дистанционный выключатель (ДВ) состоит из передатчика, преобразующего управляющий сигнал в радиосигнал задающего генератора. Это происходит после нажатия клавиши выключателя, прикосновению к сенсорной панели или отправки сигнала с телефона по WI-FI. В зоне действия передатчика располагается приемник (актуатор), «замыкающий ↔ размыкающий» контакты силового реле, включенного в разрыв цепи питания, в момент принятия радиосигнала. Помимо радиоволнчастотой 315 МГц или 433,92МГц для передачи сигнала также используются волны инфракрасного диапазона.

 Разновидности

Беспроводные выключатели классифицируются по трем основным признакам:

1. Способу управления освещением. Предлагаемые сегодня торговлей девайсы оснащаются кнопочными или сенсорными переключателями, пультами дистанционного управления (ДУ).
2. Возможности плавной регулировки потока света. Изменение интенсивности освещения производится длительным нажатием на специальную кнопку устройства с встроенным диммером.
3. Количеством управляемых осветительных приборов. Существуют беспроводные ДВ, рассчитанные на 1-2-3 и более групп светильников с разным количеством ламп.

Применение дополнительных опций позволяет настраивать функцию задержки исполнения команды на несколько секунд. Она позволяет, например, пользователю совершить ряд действий при включенном освещении до погружения комнаты в полную темноту.

С пультом управления

Наряду с встроенными выключателями, дистанционное управление единичными осветительными устройствами или большими группами светильников может осуществляться с кнопочного брелока или пульта ДУ. На каждый канал на пульте отводится по две кнопки. Одной включают электропитание и увеличивают яркость свечения, другой снижают интенсивность света или отключают электроприборы.

Включение/выключение нагрузки осуществляется кратковременным нажатием кнопкив течении 0,1–1 с, а регулировка светового потока производитсяудержанием той же кнопки более 1 секунды. В заводскую комплектацию входят винты для настенного крепления аксессуара.

Многоканальный радиовыключатель

В многоканальном радиовыключателе допускается настройка до 8 каналов, подключаемых к системе освещения. Это позволяет регулировать освещение во всей квартире или комнатах в доме.

Чтобы не было путаницы, радиовыключатели запоминают адреса исключительно «родных» пультов и выполняют только команды своего битрейта.

Он задается определенной скоростью передачи и приема информации, измеряемой в кбит/с, при этом частота передаваемого сигнала 30-40 кГцостается неизменной. Основой каждого пульта служит генератор импульсов, сигнал которого модулируется кодом определенной команды. Некомплектный пульт ДУ можно отвязать и привязать к девайсу, если его уникальный номер совпадает с аналогичным кодом выключателя.

Сенсорные панели

Внешне сенсорная панель представляет экран из кристаллического стекла с нанесенной разметкой, визуализированной подсветкой. Кратковременным прикладыванием пальца осуществляется коммутация, а удержанием в обозначенном месте панели производится регулировка освещенности диммером. Вносимая от соприкосновения емкость человека меняет параметры конденсатора в электростатическом поле, вырабатывается управляющий сигнал, от которого запускается схема коммутации выключателя. Отсутствие в конструкции механических клавиш увеличивает ресурс работы беспроводных ДВ до 100 тыс. включений.

Wi-Fi или радиочастотные

Наличие Wi-Fi-расширения в смартфоне, планшете или компьютере с выходом в интернет позволяет управлять освещением, используя гаджет  по аналогии с пультом ДУ.При отправке определенной команды с гаджета после щелчка на пиктограмму устройства и соответствующий значок действия в ней, передатчик вырабатывает импульс. Затем он преобразуется в сигнал радиочастоты 2,4 ГГц или 5 ГГц Wi-Fi-роутера, который «ловит» приемник устройства, находящийся в зоне покрытия маршрутизатора.

Сфера применения

Вместо традиционных выключателей беспроводные девайсы выбирают в случае:

• потребности в новых выключателях, если ремонтные работы в помещении не планируются или нарушают интерьер;
• организации управления разными зонами освещения в квартире, доме или комплексе застроек;
• в строениях из дерева или с горючими стеновыми материалами, если проводка повышает риск возгорания на объекте.

Преимущества и недостатки

Беспроводной ДВ избавляет от необходимости штробить стены и прокладывать провода к выключателю. Но главное отличие состоит в простой реализации дистанционного управления из места нахождения пользователя.

К недостаткам беспроводных устройств относится потеря контроля системой освещения с разряженной батареей в пульте или отключении интернета в случае задействования WI-FI.

Важные характеристики для выбора

Перед выбором дистанционного выключателя следует определиться с количеством групп светильников, обслуживаемых устройством, можно выбрать от 1 до 8 каналов.

Низкое электропотребление кнопочных и сенсорных радиовыключателей в режиме ожидания 10% – 30% обеспечивает длительную работу передатчика без замены батарейки 2-7 лет.

Также надо просуммировать подключаемую мощность источников света и выбрать изделие с оптимальным значением коммутируемой мощности нагрузки в диапазоне 0,2–5,0 кВт. Следует учитывать, что «дистанционники» на ИК-лучах действуют в пределах прямой видимости приемника, а радиоволны способны огибать препятствия и проникать сквозь стены и перекрытия в здании. Не стоит «гнаться» за передатчиком с предельно допустимой излучаемой мощностью 10 мВт и зоной действия 100м, поскольку в частном доме достаточно радиуса действия 25–30 м.

Популярные производители

Беспроводную электрическую технику выпускают производители самых разных стран:

1. Фирма Wookee – радиовыключатели с пультом/без пульта работают с 1–6 каналами и  нагрузкой в каждой линии 0,2–0,5 кВт, блок приема радиосигналов размещается в монтажной коробке, дальность действия до 30 м.
2. НПП «Ноотехника» (республика Беларусь) – выключатели с сенсорным или кнопочным пультом ДУ на 1–3 канала отличает отменное качество полимера, изделия снабжены радиодиммером, радиус действия до 50–100 м.
3. Компания СОСО (Голландия) – приемная часть компактных радиовыключателей помещается в обычном патроне люстры и работает с потребителями большой мощности ≤ 3,5 кВт, радиус действия пульта до 30 м.

Подключение своими руками

Приемный модуль по размерам не больше спичечного коробка и свободно помещается в монтажной коробке, за колпаком люстры или другом месте вблизи монтажных проводов. Он может устанавливаться на месте старого выключателя и других электроустановочных изделий, предварительно извлеченных из стены. Перед подключением необходимо отключить питание на электрощитке, как того требует техника безопасности, и подключить правильно девайс в электрическую цепь:

1. Необходимо разорвать фазный провод, подходящий к светильнику, и подключить жилы к клеммам Lin и Lout, если изделие одноканальное.
2. В многоканальном выключателе фаза разделяется и через выходные клеммы L1 out, L2 out, …, Lnout подсоединяется к соответствующей группе ламп.
3. Общий ноль Nподается на каждую лампу светильника в обвод устройства или через входные и выходные нулевые клеммы модуля, если это предусмотрено конструкцией.

Сам выключатель можно прикрепить двумя способами:

• на шурупы с дюбелями/саморезы в подрозетник старого выключателя или вновь высверленное отверстие в стене;
• приклеить двухсторонним скотчем, идущим в комплекте с изделием, поверх обоев, облицовочной плитки или на предметы интерьера.

С помощью беспроводных ДВ можно с легкостью управлять источниками света из разных мест, осуществлять коммутацию и изменять яркость свечения светильников или отдельных групп ламп.

Все более популярными становятся беспроводные выключатели с управлением по интернету (WI-FI). Они интегрируются в систему жизнеобеспечения и безопасности «умный» дом в качестве элемента, отвечающего требованиям интеллектуальной технологии.

Полезное видео