Мне давно хотелось автоматизировать включение подсветки столешницы на кухне. При работе на кухне руки часто влажные и грязные, и постоянно нажимать ими на клавишу выключателя подсветки опасно и неприятно.
Я решил сделать бесконтактную систему включения на базе ИК-датчика приближения MP549 и исполнительного элемента с силовым реле MP146.
Рис.1. ИК датчик приближения MP549
В основе MP549 лежит сборка из ИК-светодиода и фотодиода. Инфракрасный канал удобен тем, что имеет хорошую помехозащищённость и устойчивость к засветке обычным солнечным светом. ИК-светодиод светит постоянно, но в нормальном состоянии на фотодиод этот свет не поступает. Если же перед ИК-оптопарой расположить ладонь, то на фотоприёмник поступит какое-то количество отражённого ИК-излучения. Сигнал с фотоприёмника усиливается операционным усилителем LM358. В случае превышения уровня отражённого сигнала установленного порога на выходе MP549 появляется логическая «1». Имеющимся на плате подстроечным резистором можно устанавливать порог срабатывания триггера, то есть чувствительность устройства. Максимальное расстояние срабатывания может составлять до 50 см. Если Вам не удастся приобрести готовый модуль MP549, Вы можете собрать данную схему детектора приближения самостоятельно.
Рис.2. MP146
Модулю MP549 для работы необходимо напряжение питания 5В, а светодиодная лента и MP146 питаются от 12В. Но можно обойтись одним источником питания 12В, так как в модуле силового реле MP146 имеется стабилизатор питания +5В на микросхеме 78L05, и это напряжение можно использовать. Только придётся слегка доработать силовое реле MP146: разрезать одну токоведущую дорожку и припаять две проволочные перемычки (см. рис. 3).
Рис.3. Доработка модуля MP146
Ток потребления по цепи 5В не должен превышать 100 мА, но для MP549 требуется ток не более 10 мА.
Сигнал с ИК-датчика MP549 поступает на вход MP146 и приводит к срабатыванию силового реле, максимально коммутируемый ток может составлять 20А, что в десять раз больше необходимого для моей светодиодной ленты.
В зависимости от положения перемычки MP146 может работать в одном из трёх режимов:
- кнопка (светодиодная лента будет гореть, только пока руки находятся возле датчика);
- импульс (лента будет загораться на несколько секунд при кратковременном поднесении руки к датчику);
- триггер (лента будет попеременно включаться/выключаться при коротком приближении руки к датчику).
Рис.4. Схема подключения
Сначала я попробовал работу системы в режиме «кнопка». Этот режим удобен тем, что подсветка автоматически включалась, когда руки находились в зоне мойки. Также подсветка столешницы сразу же гасла, когда я отходил от неё, так что можно было не беспокоиться о том, не забыл ли ты выключить свет. Но этот режим имеет очень серьёзный недостаток: когда я переходил от мойки к плите, чувствительности ИК-датчика уже не хватало, и подсветка выключалась. Поэтому я остановился на режиме работы «триггер». Когда мне нужно включить подсветку, я на полсекунды подношу руки к датчику; выключается свет таким же образом.
Немного о технике безопасности: блок питания лучше выбирать в закрытом исполнении и размещать подальше от зоны мойки и готовки. Другие же компоненты схемы (светодиодная лента, ИК-датчик и реле MP146) работают от безопасного напряжения и не могут привести к поражению электрическим током. Но они способны выйти из строя от брызг воды, поэтому желательно предусмотреть из влагозащиту.
Рис.5. Соединение шлейфом модулей MP549 и MP146
Модули MP549 и MP146 я соединил между собой трёхжильным шлейфом, его длина может достигать нескольких метров. Сечение провода не имеет особого значения, так как это ток в этой цепи небольшой. Для улучшения помехозащищённости я припаял к модулю MP549 параллельно линии питания конденсатор ёмкостью 470 мкФ. (см. рис.5.).
Рис. 6. Монтаж светодиодной ленты
Рис.7. Монтаж ИК датчика
Мощность блока питания необходимо выбирать в зависимости от потребляемого светодиодной лентой тока, так как собственное потребление модулей MP146 и MP549 не превышает 80 мА. Для моих целей подошёл блок питания GST36B12-P1J (12В 3А). Вместо датчика MP549 можно использовать ИК сенсор NM082, если есть достаточно места для его установки.
Теперь мне кажется настолько удобным бесконтактное управления подсветкой, что я не представляю, как обходился без этого раньше. Возможно, мой опыт заинтересует читателей, и они повторят эту конструкцию.
Дмитрий, г. Ульяновск
