Простой пример: обнаружение звука
Теперь, когда всё подключено, вам понадобится скетч, чтобы проверить эту схему в работе.
Следующий пример обнаруживает хлопки или щелчки и выводит сообщение в мониторе последовательного порта. Попробуйте скетч в работе, а затем мы рассмотрим его подробнее.
#define sensorPin 7 // Переменная для хранения времени, когда произошло последнее событие unsigned long lastEvent = 0; void setup() { // Настраиваекм вывод, к которому подключен датчик, как вход pinMode(sensorPin, INPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { // Прочитать показания датчика int sensorData = digitalRead(sensorPin); // Если на вывод подан низкий логический уровень, то звук обнаружен if (sensorData == LOW) { // Если прошло 25 мс с момента последнего состояния низкого логического уровня, // это значит, что обнаружен хлопок, а не какие-либо ложные звуки if (millis() — lastEvent > 25) { Serial.println(«Clap detected!»); } // Запомнить, когда произошло последнее событие lastEvent = millis(); } }
Если всё в порядке, то при обнаружении хлопка вы должны увидеть вывод в мониторе последовательного порта, похожий на приведенный ниже.
Рисунок 6 – Вывод работы скетча обнаружения хлопков
Объяснение
Скетч начинается с объявления вывода Arduino, к которому подключен вывод OUT датчика.
#define sensorPin 7
Затем мы определяем переменную с именем lastEvent, которая хранит время с момента обнаружения хлопка. Это поможет нам устранить ложные срабатывания.
unsigned long lastEvent = 0;
В функции setup() мы определяем сигнальный вывод, к которому подключен датчик, как входной. А также настраиваем последовательную связь с компьютером.
pinMode(sensorPin, INPUT); Serial.begin(9600);
В функции loop() мы сначала читаем состояние цифрового вывода датчика.
int sensorData = digitalRead(sensorPin);
Когда датчик обнаруживает какой-либо звук, достаточно громкий, чтобы пересечь пороговое значение, логический уровень выходного сигнала становится низким. Но мы должны убедиться, что звук вызван хлопками, а не случайным фоновым шумом. Итак, мы ждем 25 миллисекунд. Если логический уровень на выводе остается низким в течение более 25 миллисекунд, мы заявляем, что обнаружен хлопок.
if (sensorData == LOW) { if (millis() — lastEvent > 25) { Serial.println(«Clap detected!»); } lastEvent = millis(); }
https://youtube.com/watch?v=KrTjvRn0zRc
https://youtube.com/watch?v=bXr_-YmwRoM
https://youtube.com/watch?v=9fKz7f06zys
Разновидности акустических датчиков
При внимательном рассмотрении обнаруживается, что все акустические датчики, с присущим им многообразием, условно можно разделить на три большие группы. Хотя просматривая ассортимент специальных магазинов с подобной техникой, можно легко впасть в заблуждение и решить, что разновидностей гораздо больше:
- В квартиру небольшой площади, или в функциональное помещение относительно маленького размера, приобретают стандартные датчики. Это приборы, реагирующие только на звук. Самый простой будет включаться от любого звука или шума, но они постепенно выходят из быта, из-за высокого уровня погрешностей, причиняемого беспочвенного беспокойства. Хлопковый срабатывает от эталонного шума, входящего в общее программирование прибора – погрешности в определении объекта и ненужное включение света в этом случае исключаются устройством конструкции. Свет по хлопку может заменяться на любой другой характерный шум достаточной степени интенсивности.
- Оптико-акустические датчики – усовершенствованная система, в которой используется не только пойманный шум, но и общий уровень освещенности. В этих приборах вмонтирован фотоэлемент, блокирующий включение света в дневное время. Это дает возможность экономить электроэнергию. Принцип работы диммерного акустического выключателя тоже позволяет анализировать шум и уровень освещенности окружающего пространства, но вместо полного выключения он приглушает искусственное освещение, если отсутствие шума сигнализирует о том, что яркий свет никому не нужен.
- Менее востребованным стал и третий вид звукового датчика, скомбинированного с датчиком движения. Он реагирует на шум и включает свет при обнаружении перемещений живых существ. на дачном или приусадебном участке, торговых площадях и производствах, применение такого устройства приводит к постоянным включениям света, если по периметру бегают кошки, собаки, полевые грызуны и летают ночные птицы.
Установка DVD-привода и жесткого диска
Темы лекции ПоказатьСкрыть
Установка DVD-привода
DVD-привод в ОЕМ-варианте продается без коробки, но драйвер обычно все же прилагается к нему. А вот уже шлейфы необходимо не забыть приобрести дополнительно к нему. На передней панели DVD-привода располагается одноцветный индикатор, отверстие для экстренного извлечения диска, кнопка извлечения носителя. На задней панели DVD-привода обычно бывают расположены цифровой выход аудиосигнала, контакты для подключения информационного шлейфа и питания. Наклейка на верхней панели показывает фирменную информацию о данном изделии, например место и время его производства. Установка DVD-привода в компьютер довольно простая операция.
Пользователю предлагается довольно стандартная процедура, которая скорее всего уже знакома ему по установке обычного CD-ROM. Физически дисковод просто помещается в один из свободных пятидюймовых слотов системного блока. После чего к нему надо подсоединить шлейфы передачи данных от материнской платы и питание от блока питания. Также при необходимости в этом, возможно потребуется подключить аудиокабель к звуковой плате компьютера. В программном же отношении установка осуществляется еще проще. Иногда, если у вас новая версия операционной системы, например Windows Vista, Windows XP или же Widows 2000, привод не потребует инсталляции специальных драйверов.
В этом случае, чтобы начать работу с DVD-приводом, достаточно будет установить его в системе и использовать, например, программу Nero8 . Правда, всегда следует выбирать самую свежую версию этой программы, поскольку старые версии не всегда корректно работают с новыми устройствами. Хотя, надо отметить, вышесказанное справедливо только для новых моделей DVD-приводов. В том же случае, если все же для установки DVD-привода вам потребуются ДРАЙВЕРЫ (это такая специальная программа которая предназначена для работы с утройством), то они или прилагаются к DVD-приводу на отдельном диске, или их всегда можно скачать через Интернет с сайта производителя привода.
Информацию о DVD-приводе, по-другому называемую СПЕЦИФИКАЦИЕЙ, также можно узнать и программно, с помощью различных утилит. Например, в пакете Nero присутствует специальная утилита Nero Infotool, с помощью которой можно выяснить, какие типы и форматы дисков поддерживаются приводом. Более подробно об этом будет сказано отдельно. Здесь же будет рассмотрено, что обычно входит в спецификацию привода. Специальных требований на подключение пишущих DVD-приводов именно к определенному месту шлейфа нет. Но все таки следует учесть, что средняя скорость записи современных DVD-приводов достаточно высока.
Сфера применения
Акустический датчик для работы светильника применяется в следующих областях:
- В подсобных помещениях с редким появлением человека — кладовых, чердаках, подвалах, гаражах.
- В общественных местах — подземных переходах, подъездах, переулках.
- На промышленных и складских объектах.
- В больницах, поликлиниках и других медицинских учреждениях, когда использование выключателя противоречит требованиям санэпидемнадзора.
- В домах, квартирах, офисах в качестве системы умного дома.
- На охраняемых объектах и территориях — для отпугивания злоумышленников.
- На придомовом участке, даче, огороде.
- При необходимости объявления тревоги — на военных объектах, портах, базах.
При монтаже звуковых сенсоров в домашней обстановке достигается сразу несколько целей — повышение бытового комфорта, экономия электроэнергии и увеличение срока годности осветительных приборов.
https://youtube.com/watch?v=Rs9UOrHUJq0
https://youtube.com/watch?v=ykHfG9IsQsg
Акустические автовключатели и реле, что это
Детекторы, реагирующие на звуковые сигналы, с реле, смыкающим/размыкающим цепи питания, известны давно как части систем безопасности, сигнализаций. Со временем они стали популярными для осветительных систем, ламп любой разновидности, для квартир, подъездов, на улицах, во дворах. Ограничений по применению нет. Звуковой контроллер для света купить можно почти в каждом магазине электротехники.
Датчик звука для освещения — это небольшая коробочка с электронными элементами, микросхемой внутри. Обычно это пластиковый прямоугольник с выведенными контактами, клеммами для подключения и с отверстиями для крепления болтиками. А также изделие может выполняться как плафон или иметь любой иной вид по решению производителя. Есть также модульное исполнение: осветительные приборы, лампочки или патроны для них, внутри которых вмонтированы такие обнаружители с расцепителем.
Преимущества:
- если сравнивать датчики движения и шума, то основным преимуществом последних является отсутствие ложных срабатываний при передвижении домашних животных и при электромагнитных наводках;
- низкая цена, в среднем 300 руб.;
- возможность монтажа в любых условиях, прибор чрезвычайно компактный;
- дополнительные опции: программируемость на разные команды, регулировка чувствительности, анализ наличия света и его уровня, чтобы не включаться в светлые периоды суток.
Минус, пожалуй, один: ложные срабатывания при фоновом шуме. Проблема решается настройкой чувствительности микрофона, но не у всех изделий есть такая функция.
Детекторы шума для освещения используются для труднодоступных мест, где нет возможности дотянуться к ручному выключателю:
- подъезды;
- коридоры;
- санузлы;
- склады;
- технические помещения;
- уличное освещение;
- лестничные клетки;
- придомовые территории;
- это отличное решение, когда есть маленький ребенок, который боится темноты, так как ему не нужно будет искать выключатель.
Обычно всегда акустические сенсоры используются вместе с ручными выключателями: наличие таких устройств, сколько бы их ни было на линии, никак не влияет на их работу.
Что такое звуковой датчик включения и выключения освещения
Звуковой датчик включения света Датчик представляет собой прибор, оснащенный специальной конструкцией со встроенной лампочкой. Встречаются модификации в виде патрона, но наиболее распространенные разновидности имеют форму небольшой коробочки, изготовленной из пластика.
Реагирует на звуковые сигналы, благодаря которым удается управлять освещением в квартире или загородном частном доме. В роли пускового звукового сигнала чаще всего выступает хлопок в ладоши.
Датчики звука можно программировать на другие разнообразные звуки, поскольку не всем удобно хлопать в ладоши, например, руки часто бывают заняты или грязными.
Преимущество монтажа датчика звука также заключается в снижении затрат электроэнергии, поскольку многие домочадцы ленятся и не отключают свет в комнате, если он не нужен. Помимо этого, перемещение из комнаты в комнату станет более комфортным и безопасным, поскольку отключить осветительные приборы можно уже непосредственно перед выходом. По статистике в домашних условиях люди часто получают травмы из-за выключенного света в темное время суток.
https://youtube.com/watch?v=0uZwhHAYWHo
https://youtube.com/watch?v=LU0jPB8B-M0
Устройство и принцип действия
Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, главные компоненты которой — аудиоприемник, усилитель, электрореле и контроллер. Работает устройство по следующему принципу:
- В помещении, где установлен звуковой детектор, раздается звук (шаги, голос, хлопок).
- Аудиоприемник фиксирует акустическую волну.
- Возникающий сигнал проходит через анализатор.
- Далее посылается команда на замыкание электрореле.
- Электрический ток начинает поступать на лампочку — свет зажигается.
- Одновременно с этим подключается таймер на размыкание цепи (в зависимости от заданных пользователем настроек — от нескольких секунд до десятков минут).
- Пока свет горит, звуковой датчик фактически находится в отключённом состоянии и никак не влияет на работу системы подсветки.
Современные детекторы рассматриваемого типа обладают достаточно большой чувствительностью. Поэтому чтобы исключить ложное срабатывание в конкретном месте применения, необходимо выполнить правильную настройку по данному параметру.
Для этой цели на корпусе прибора есть два регулятора. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после включения. Как правило, предела в 50 дБ (что соответствует хлопку в ладоши) вполне хватает внутри помещения.
https://youtube.com/watch?v=0RAMTEj9BeY
https://youtube.com/watch?v=-zmABooZTUY
Хлопковые датчики
Так называемые хлопковые выключатели являются более «продвинутой» версией шумовых сенсоров. Основной их особенностью является то, что они срабатывают исключительно на звук хлопков, которые человек выполняет с помощью ладоней. Такие «продвинутые» устройства совершенно невосприимчивы к многочисленным посторонним шумам в помещении: к звукам музыки или работающих электроинструментов, а также человеческой речи. В этих устройствах применяют специальные полосовые фильтры, для того чтобы сенсор воспринимал только хлопки, количество которых во многих моделях можно даже запрограммировать. Так, например, вы можете установить несколько акустических датчиков в одной комнате, и они независимо друг от друга будут включать/выключать:
- Потолочную люстру. Для этого вы программируете устройство на три хлопка.
- Настольную лампу. Надо сделать четыре удара в ладоши.
- Интерьерную подсветку помещения. Сенсор срабатывает на пять хлопков.
Стоят такие акустические сенсоры значительно дороже (по сравнению с шумовыми аналогами). Например, популярную модель «Claps Max» от российского в настоящее время можно приобрести за 2500 рублей. Устройство позволяет управлять нагрузкой мощностью до 1100 Вт! Схема подключения такого приспособления довольно проста и не вызывает затруднений у пользователей, не обладающих определенными электротехническими знаниями.
Произвести предварительную настройку «Claps Max» на срабатывание от определенного количества хлопков (3,4,5 или 6) довольно просто: для этого достаточно снять верхнюю крышку пластикового корпуса и установить перемычку на металлические штырьки в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Преимущества и недостатки датчика звука для включения света
В качестве шумовой нагрузки может выступать открытие двери, человеческие шаги, голоса разной громкости, покашливание или хлопок в ладоши
Как и любой другой электрический прибор, акустические датчики включения освещения обладают своими преимуществами и недостатками. К достоинствам оборудования следует отнести:
- Ощутимое сокращение расходов на электроэнергию и приобретение новых ламп, поскольку уже научно подтверждено, что потенциал осветительных элементов значительно увеличивается.
- Нельзя сказать, что стоимость сильно маленькая, но оснастить дом подобными технологиями под силу семьям из любой категории населения.
- Большой радиус действия, который позволяет заранее распознать звуки и своевременно включить осветительные приборы.
Помимо этого отключение света происходит не сразу после ухода человека, а спустя 20-30 секунд. Это весомый плюс, так как у человек не окажется неожиданно в кромешной темноте.
Из недостатков следует отметить невозможность установки в шумных помещениях, а также большое количество ложных срабатываний у бюджетных моделей акустических датчиков включения света.
https://youtube.com/watch?v=vwJOj7ir7dU
Разновидности
Современный рынок предлагает три вида звуковых датчиков, включающих освещение. Это стандартные звуковые и оптико-акустические модели, а также приборы, реагирующие ещё и на движение.
- Если классические звуковые модели способны реагировать только на звуковую волну, то оптико-акустические приборы работают несколько по иной схеме. Помимо приёма и обработки звукового сигнала, они способны самостоятельно оценивать уровень освещённости помещения и не позволят включить лампу в светлое время суток, несмотря на присутствие шума. В конструкцию таких моделей входит чувствительный фотоэлемент, реагирующий на количество света в помещении.
- Звуковые датчики с функцией движения способны включать свет как при прохождении звуковой волны, так и при появлении человека или животного. Однако такие модели не очень удобны в том плане, что часто реагируют на грызунов и домашних питомцев, повышая тем самым процент ложных срабатываний.
- Стандартные звуковые модели подразделяются на два типа: приборы, срабатывающие от любого шума и командные образцы.
Такие модели устанавливают исключительно в общественные пространства, а в жилых помещениях не используют. Исключение составляют приборы, оснащённые реле задержки отключения, которые иногда используются в ванных комнатах и туалетах.
Образцы дополнены функцией задержки времени отключения и самостоятельно отключаются только через 50-60 секунд после стихания последнего шума. Некоторые модели данного вида оснащены дополнительной опцией задержки включения, которая не позволит прибору зажечь свет от короткого акустического удара, например, раската грома или сигнала авто. Устройство включит свет только в том случае, если шум будет продолжаться в течение сколько-нибудь продолжительного времени. Параметры времени в большинстве случаев можно запрограммировать самому. Достоинствами вида является простота устройства и низкая цена. К недостаткам относят невозможность установки в подъезды, выходящие окнами на шумную магистраль, и использование в жилых помещениях.
Звуковое реле, реагирующее на конкретные команды, например, на хлопок в ладоши, позволяет использовать его в жилых пространствах и офисных коридорах. По своей сути данное устройство является тем же шумовым датчиком, но с более высоким порогом срабатывания, улавливающим одну или две команды. Принцип его действия немного отличается от принципа работы шумового прибора и состоит в следующем: при одном хлопке в ладоши устройство замыкает цепь, свет включается и продолжает гореть до тех пор, пока не прозвучит команда на отключение света. Обычно в качестве команды выключения используют двойной хлопок.
Более сложные модели способны различать голосовые команды, состоящие из кодовых слов. Однако такие образцы больше являются творением домашних умельцев и на рынке присутствуют в ограниченном количестве. Достоинствами моделей этого вида является возможность их установки в места с умеренным шумом, на который датчик не реагирует. К недостаткам относят неудобство использования моделей, работающих по хлопку, при занятных руках.
В целом установка звуковых датчиков быстро оправдывает затраты на их приобретение, существенно экономит электричество и исключает вероятность порчи выключателей злоумышленниками в общественных местах.
О том, как выбрать датчик звука для включения света, смотрите в следующем видео.
Что это такое?
Датчики звука пришли на современный рынок в начале 90-х годов и поначалу использовались в составе систем безопасности и сигнализации. Первые образцы отличались низкой чувствительностью и большим процентом ложных срабатываний. Современные модели стали более совершенными и характеризуются высокой точностью фиксации и сверхчувствительностью.
Главным элементом датчика является микрофон, работающий в паре со специальным усилителем. Кроме этого, в конструкцию устройства входят электронные устройства, которые анализируют поступивший с усилителя сигнал, и в случае необходимости отправляют команду на электрическое реле. Распознавание звука происходит на основе сравнения с эталоном, который уже записан в памяти устройства. Самые простые датчики не способны к глубокому анализу и запрограммированы на любой шум, чуть более модернизированные – на хлопок, и самые совершенные образцы программируются на целый спектр команд, из-за чего стоят значительно дороже.
Актуальные модели
Sensor Alarm
Существует не одна модель звуковой сигнализации, оснащенной датчиком движения, и в этой статье мы разберем лишь некоторые из них. Беспроводная звуковая сигнализация с детектором движения Sensor Alarm» имеет следующие технические характеристики:
- Дальность зоны обнаружения – 15 метров;
- Угол обзора — 110°;
- Электронная сирена громкостью 105 децибел.
В комплект входит инфракрасный детектор движения, объединённый в одном корпусе с сиреной и два брелока для дистанционного управления сигнализацией. Питание осуществляется от пальчиковых батареек типа АА.
Имитатор собачьего лая «Secure Dog»:
- Обнаружение объекта – до 8 метров;
- Угол захвата — 360°;
- Микроволновый детектор движения.
Этот прибор прекрасно подходит для размещения в квартирах. Благодаря СВЧ датчику движения, прибор фиксирует человека, который только приблизился к двери или окну. Когда устройство находится в дежурном режиме, то при срабатывании датчика раздаётся свирепый лай и рычание.
Информатор mt1020
Звуковой информатор «МТ 1020»:
- Зона захвата – 3 метра;
- Угол обнаружения – 30°;
- Длительность сообщения 10 секунд.
Данное устройство, при срабатывании детектора движения, может включить сирену, подать негромкий звуковой сигнал или транслировать через динамик записанное на карту памяти сообщение.
С этим читают:
Выбираем GSM сигнализацию для гаража: характеристики, критерии выбора и модели
Советы по выбору GSM сигнализации для дома
Автономная охранная сигнализация: принцип работы и особенности, разновидности и модели
Предназначение прибора
Обычно датчики, которые предназначены для включения света, используются в разных помещениях:
- в комнатах, куда редко заходят;
- они востребованы на складах или других помещениях, где не всегда имеется возможность включать свет с помощью рук;
- в частных домах;
- часто устанавливаются в помещениях, предназначенных для перехода. Например, сегодня подобные технические новинки можно встретить в коридорах офисных зданий и государственных учреждений;
- рациональна их установка в гаражах, на дачных участках, а также в тех помещениях, где отсутствует возможность монтажа стандартного выключателя. Обычно это стерильные помещения или комнаты с повышенными требованиями к гигиене.
Установленный датчик
Кроме этого, в зависимости от вида прибора его можно использовать в самых различных ситуациях, когда востребованы его функции. Например, благодаря установке некоторых видов изделий после выключения электричества свет будет еще некоторое время гореть, что очень удобно и позволяет человеку без проблем покинуть комнату.
Применение в доме подобной продукции позволяет более рационально использовать электроэнергию, экономя и не тратя ее понапрасну. Подключение датчика позволит вам в разы увеличить ресурсы работы используемых источников света.
Конечно, не всегда существует потребность в установке звукового регистратора включения/выключения света в частном или многоквартирном доме. Но если вы хотите сделать свой дом более технологичным или просто удивить друзей, то лучшего способа, чем купить датчик для света, нет.
Принцип работы
Звуковой датчик, необходимый для включения света относится к группе акустических механизмов. В основе принципа его работы лежит обнаружение устройством акустической волны. Такая волна распространяется по прибору, проникая вовнутрь. При этом он регистрирует любые отклонения от стандартных параметров, которые возникают в результате распространения звуковой волны. В качестве реперных точек используется скорость волны и ее амплитуда. Скорость волны, в свою очередь, регистрируется через показатель частоты и фазности.
Любой прибор, созданный для включения освещения в помещении с помощью звукового сигнала, должен устанавливаться в разрыве линии питания осветительного прибора.
Схема установки датчика
Сама же работа прибора идет по следующему алгоритму:
- прибор находится в режиме «акустический контроль». В данном режиме датчик способен уваливать звуковой сигнал;
- при наличии громкого акустического сигнала прибор его улавливает вследствие резкого изменения звукового фона;
Обратите внимание! В качестве звукового сигнала датчик может расценивать хлопок дверью, шаги человека, открытие двери, голос и т.д. при улавливании звуковой волны, прибор включает свет на 50 секунд
Это время он не реагирует на изменения звукового фона в помещении
при улавливании звуковой волны, прибор включает свет на 50 секунд. Это время он не реагирует на изменения звукового фона в помещении.
По такому алгоритму прибор работает до следующего изменения звукового фона в помещении. Если он не зарегистрировал акустические волны, то свет будет автоматически отключен.
При регистрации шума работа прибора будет продлена еще на 50 секунд. Этот алгоритм будет повторяться на всем протяжении эксплуатации прибора.
Также следует указать, что звуковой датчик в своей работе использует пьезоэлектрические материалы. В физике под пьезоэлектричеством понимают определенный вид электрического заряда, который формируется благодаря наличию механического напряжения. Пьезоэлектрические материалы при использовании электрического поля определенного заряда вызывают механическое напряжение. Таким образом, пьезоэлектрические звуковые сенсоры способствуют развитию механических волн с помощью электрического поля. На основе этих явлений и происходит работа акустических датчиков.
Акустический датчик
Приемником звукового сигнала здесь выступает микрофон. Он служит преобразователем акустических колебаний в имеющемся переменном электрическом напряжении.
Такие микрофоны бывают следующих типов:
- низкоомные – представляет собой катушку индуктивности, оснащенной подвижными магнитами. Они выступают в роли переменных резисторов;
- высокоомные – является эквивалентом переменного конденсатора.
Кроме этого микрофоны могут быть:
- электретными двухвыводными;
- электретными трехвыводными.
Но такие микрофоны имеют несколько некачественную передачу сигнала. Для улучшения их работы необходим специальный усилитель, который будет предварительно усиливать акустическую волну.
При всем том, что электретные микрофоны схожи с пьезодатчиками, они отличаются от них линейной передачей, а также значительно широкой частотой. Это позволяет прибору проводить обработку полученного сигнала без его искажения.
Как показывает практика, такой принцип работы очень надежный, что гарантирует длительную эксплуатацию прибора. Поэтому наслаждаться этим технологическим устройством вы будете довольно долго.
С датчиком, ориентированным на прием звукового сигнала, вы оптимизируете процесс включения света у себя в доме или в отдельной комнате. Установка прибора позволит вам больше экономить, и вы уже не будете с прежним страхом заглядывать в квитанции по электроэнергии.
https://youtube.com/watch?v=dnvE-yzA4_Q
