Jednoduchý optický spínač AR-SaK06/1999

Poměrně často se vyskytne potřeba ovládat nějaké zařízení světlem nebo naopak přerušením světelného toku. Jednoduchý spnač, který změní svůj výstup vždy po osvícení čidla (fototranzistoru) najdete v tomto příspěvku.

Schéma zapojení:

Obrázek 1

Popis zapojení:

Schéma zapojení je na obrázku 1. Jako snímací prvek je použit fototranzistor BPW40 (BPW42). Při dopadu světla na bázi se zvýší kolektorový proud, čímž se otevře i tranzistor T2. Ve spínači je použit dvojitý klopný obvod JK typu MOS4027. První část, IC1B, slouží ke tvarování signálu. Z výstupu Q1 (vývod 15) jsou obdélníkové pulsy přivedeny na hodinový vstup druhého klopného obvodu IC1A. ten pracuje jako dělička dvěmi. S každým vstupním pulsem se jeho výstup překlopí a zůstane v novém stavu až do příchodu dalšího pulsu. Výstup Q2 (vývod 2) spíná přes odpor R6 tranzistor T3. Relé v jeho kolektoru má přepínací kontakty vyvedeny na trojitou svorkovnici. Můžeme tak využít jak spínací, tak i rozpínací kontakty. Spínač je napájen stejnosměrným napětím 5 V, takže můžeme použít např. běžný síťový adaptér. V našem případě zabudujeme desku do DIN lišty pro DO, která je napájena 12 V. proto je potřeba doplnit obvod o odpor R7 a Zenerovu diodu ZD1 – 5V. Může být na 0,5 W nebo 1,3 W. Obvod napájení je doplněn filtračními kondenzátory C3 a C4. C3 by měl být umístěn co nejblíže napájení integrovaného obvodu MOS4027. Obvod můžeme doplnit signalizací stavu sepnuto nebo rozepnuto.

Rozpiska součástek:

Stavba:

Spínač je zhotoven na desce s jednostrannými plošný spoji o rozměrech 62,5 x 47,5 mm. Zapojení neobsahuje žádné nastavovací prvky a při pečlivé práci by mělo fungovat na první zapojení. Popsaný spínač najde uplatnění v domácnosti i v dílně. Konstrukce je vhodná i pro méně zkušené amatéry.

Zdroj: Amatérské rádio AK-SaK06/1999

Zadání:

1) Vytvořte schéma v návrhovém programu Multisim. Ve schématu zohledněnte skutečné zapojení DIN lišty (základní napájení 12 V, DPS napájení 5 V, relé a tranzistor T3 na základní desce.

2) Doplňte zapojení o zdroj 5 V na pomocné desce spínače (nejjednodušší provedení).

3) doplňte zapojení o signalizaci stavu pomocí LED diody.

4) Navrhněre DPS v programu Eagle.

5) Oba výstupy zašlete k vyhodnocení přes Moodle.

6) Zhotovte desku s plošnými spoji, osaďte součástkami a oživte. Výrobek namontujte na základní desku na DIN lištu na table silnoproudu. - POZOR! Pracujete se síťovým napětím!