Что включает в себя система «умного дома»

Что такое система «умного» дома

Основная идея «умного» дома состоит в домашней автоматизации: упрощении рутинных действий, которые мы совершаем дома каждый день. На самом деле истоками такой автоматизации можно назвать старые добрые пылесосы, холодильники, электрические чайники, утюги, мультиварки и микроволновки, которые упрощают быт.

«Умный» чайник Mi Smart Kettle Pro (Фото: Xiaomi)

Классический «умный» дом — это набор гаджетов, которые автоматизируют те или иные действия в доме. Самый простой пример — включение и выключение света в определенное время. Более сложный — активация камеры безопасности при открытии входной двери. Совсем сложный — включение и выключение обогревателя и управление окнами и шторами при достижении определенной температуры.

Как работает система «умного» дома

Обычно система «умного» дома делится на две части. В первую входит управляющий хаб, во вторую — датчики, отвечающие за работу всей системы. Хаб это управляющий центр умного дома, вы вставляете его в розетку, затем он подключается к Wi-Fi и отвечает за управление и связь с остальными датчиками. Зачем это нужно? Дело в том, что большинство датчиков умного дома беспроводные и работают на аккумуляторах. Если бы они напрямую подключались к Wi-Fi, то срок их работы был бы относительно небольшим. Использование хаба позволяет управлять ими через энергоэффективный радиоинтерфейс, как правило, это ZigBee или Z-Wave.

Хаб «умного» дома (Фото: Aquara)

Таким образом, для начала построения умного дома вам понадобится этот управляющий хаб и несколько датчиков. Выбор датчиков зависит от ваших потребностях. Ниже мы расскажем какие датчики бывают и какие функции они выполняют.

Примеры управляющих хабов:

• Aqara Hub Gateway
• Xiaomi Mi Smart Home Hub
• Redmond SkyCenter
• «Яндекс.Станция» (опционально, гаджеты «Яндекса» могут работать и без нее)

Также важно понимать, что такая схема (хаб + датчики) используется далеко не всегда. Разновидностей «умных» домов очень много. Это может быть как большая система с множеством элементов, так и простая лампочка, управляемая со смартфона.

Автоматизация квартиры

Квартира в МКД всего лишь ячейка, включенная в отлаженную систему коммунального хозяйства здания. Она редко нуждается в полноценной работе оборудования автоматизации умного дома. Владельцу не надо заботиться об отоплении, освещении, вентиляции. Система подачи воды, вообще, лежит вне пределов возможности как-либо влиять на её наличие. В случае отключения горячего водоснабжения на период профилактических ремонтов те, кто имеет финансовые возможности устанавливают накопительные или проточные бойлеры, которые работают в автоматическом режиме и в постороннем управлении не нуждаются.

Любое произвольное вмешательство своими руками в работу общедомовых сетей жизнеобеспечения совершенно не приветствуется со стороны управляющих компаний. Поэтому реализовать концепцию «умного дома» в многоквартирном доме можно в очень ограниченных масштабах:

• Установить несколько управляемых дистанционно розеток, к которым подключить устройства, таймером включать/выключать освещение или допотопный утюг, не имеющий реле отключения при перегреве или по времени или другой неавтоматический электроприбор.
• Принудительно вмешаться в работу автоматики кондиционера или электрического теплого пола полностью отключив их, или, напротив – включив.
• Автоматизировать закрывание/открывание штор или жалюзи на окнах.
• Включение/выключение системы аудиовизуального контроля.

Внимание!С установкой скрытых видеокамер или микрофонов, даже в собственном доме нужно быть крайне осторожным. Все без исключения, приборы, не имеющие датчика-сигнализатора о работе, или замаскированные под другие предметы в РФ запрещены к использованию. Их приобретение – уже состав преступления, которое в самом неблагоприятном случае может обернуться реальным сроком лишения свободы.

Поэтому, подбирая компоненты для оборудования дома (квартиры), помните, что подавляющее большинство гаджетов китайского производства запрещены к реализации на территории РФ, а владение ими – уголовное преступление.

Система охранной и пожарной сигнализации обычно не включаются в перечень элементов «умного дома», поскольку работают независимо от желания владельца, находясь во включенном состоянии. А при их отключении утрачивают какой-либо смысл.

Автоматизация частного дома

Большинство загородных домов строятся в пределах выделенных участков для ИЖС и по требованиям благоустройства имеют подвод электрических и газовых сетей. Некоторые поселки более благоустроены и имеют комплексы центрального водоснабжения и канализации.

Все это облегчает содержание загородной недвижимости, не освобождая полностью о заботе поддержания комфортных условий внутри и снаружи помещения.

Частный дом может быть в полной мере оснащен системой интеллектуального управления по концепции «умного дома».

Еще на стадии проектирования могут быть заложены элементы автоматизации, связанные:

1. С электроснабжением (от автономного электрогенератора).
2. Регулировкой температуры за счет управления газовым/жидкотопливным водонагревательным котлом.
3. Управлением системой подачи воды (при скважинном/колодезном водоснабжении).
4. Системой регулирования температуры воздуха в различных помещениях (жилых, подсобных, хозяйственных).
5. Системой регулирования внутридомового и наружного освещения приусадебного участка.
6. Управлением системой полива и кормления сельскохозяйственных животных.
7. Системой визуального контроля внутри и снаружи помещения и обзора придомовой территории.
8. Возможна реализация аварийного отключения систем газоснабжения и электроснабжения при возникновении аварийных ситуаций.

Для некоторых владельцев, большую часть времени находящихся вне дома, «умный дом» это система автоматизации жилых домов, являющаяся насущной необходимостью.

Что может система «умного» дома

Освещение

«Умный» свет — самый распространенный сценарий использования «умного» дома. В базовом варианте у пользователя есть «умная» лампочка, которую он подключает по Wi-Fi и управляет ей со смартфона. Иногда вместо лампочки используется полноценные люстра, лампа или торшер.

Дальше на нее накладываются различные «умные» сценарии:

• автоматическое включение/выключение света в определенное время;
• включение при открытии/закрытии двери;
• включение/выключение с помощью голосовой команды (если есть голосовой ассистент).

Кстати, включать и выключать свет можно не только с помощью замены лампочек или люстры. Также можно купить специальный «умный» выключатель и с его помощью дистанционно управлять прежней люстрой без необходимости ее замены.

Примеры «умных» лампочек:

• «Умная» лампочка «Яндекса» — от ₽1 400
• Xiaomi LED Smart Bulb — от ₽600
• Светодиодная лампочка Hiper IoT C1 — от ₽800
• «Умная» лампочка Aqara LED Light Bulb — от ₽1 300

«Умная» лампочка «Яндекса» (Фото: «Яндекс»)

Примеры «умных» люстр:

• Citilux Старлайт Смарт CL703A30G — от ₽6 000
• «Умный» потолочный светильник Yeelight Smart LED ceiling light 1S — от ₽6 000
• Светильник Gauss 2050112 — от ₽6 000

Примеры «умных» выключателей:

• «Умный» выключатель Rubetec Wi-Fi — от ₽3 600
• «Умный» выключатель Xiaomi Yeelight Smart Switch Light YLKG13YL — от ₽600
• «Умный» выключатель Aqara Smart Wall Switch D1 — от ₽2 600

Датчики и безопасность

Важную часть «умного» дома составляют интеллектуальные датчики. Самые популярные из них — датчики открытия/закрытия двери, датчики освещения и датчики движения.

У датчиков обычно две задачи:

1. уведомлять пользователя о событиях;
2. быть триггером для других более сложных сценариев. Например, при открытии дверей включается кондиционер или загорается свет.

Датчик движения и освещения (Фото: Aquara)

Примеры датчиков движения:

• Elari Smart Motion Sensor — от ₽900
• Aqara Motion Sensor — от ₽1 400
• Hiper IoT M1 — от ₽1 000

Вторая группа датчиков отвечает за безопасность. Сюда входят датчики утечки газа, протечки воды и пожарная сигнализация.

Датчики утечки газа анализируют концентрацию метана в воздухе и при превышении определенного порога отправляют уведомление на управляющий хаб, а уже он передает информацию на смартфон или включает звуковые уведомления (в зависимости от настроек).

Датчик утечки газа (Фото: Rubetek)

Примеры датчиков утечки газа:

• Xiaomi Mi Honeywell — от ₽3 400
• Redmond SkyGas (RSG-151S) — от ₽4 200
• ArmaControl WG-05 — от ₽2 700

Датчики протечек воды устанавливают на пол в уязвимых местах. При попадании на них жидкости замыкается контакт, и датчик также отправляет информацию в управляющий хаб.

Примеры датчиков протечки воды:

• Aqara Water Leak Sensor — от ₽1 000
• AJAX LeaksProtect — от ₽2 500
• Rubetek RS-3220 — от ₽1 500

Пожарные датчики реагируют на появление в помещении дыма или резкое повышение температуры. Помимо уведомления владельца или включения системы пожаротушения, некоторые датчики умеют отправлять сигнал тревоги на пульт экстренных служб.

Дымо-тепловой датчик с сиреной (Фото: Ajax)

Примеры пожарных датчиков:

• AJAX FireProtect — от ₽3 500
• Rubetek KR-SD02 — от ₽1 500
• HIPER IoT S1 — от ₽1 500

Камеры

Еще одной частью «умного» дома являются интеллектуальные камеры. Часто они же выполняют роль управляющего хаба. Камеры работают в связке с другими устройствами, чаще всего, с датчиками движения или дверными звонками. При движении в поле зрения она активируется и начинает запись, также можно настроить прямую трансляцию на смартфон пользователя.

«Умная» камера (Фото: Xiaomi)

Цена «умных» камер начинается от ₽1,5 тыс. и доходит до ₽10–15 тыс. Чем выше стоимость, тем больше функций будет и тем лучшее качество картинки вы получите.

Примеры «умных» камер:

• Xiaomi MiJia Mi Home security camera от ₽2 700
• Aqara G2H Camera CH-H01 от ₽4 400
• Wi-Fi камера Rubetec RV-3404 от ₽4 300

Дистанционное управление

Пульты дистанционного управления являются своеобразным связующим звеном между «умным» домом и «глупой» бытовой техникой. Такие пульты имитируют сигналы обычного ИК-пульта, а управлять ими можно с помощью смартфона.

«Умный» пульт ДУ (Фото: «Яндекс»)

Умный пульт имитирует сигнал обычного пульта от бытовой техники. Допустим, у вас стандартный кондиционер, без «умных» функций. Вы открываете приложение «умного» пульта и включаете настройку и синхронизацию с пультом кондиционера. Приложение попросит навести пульт от кондиционера на «умный» пульт и последовательно нажать несколько кнопок. Затем «умный» пульт определит модель вашего кондиционера и сможет имитировать его сигналы.

После этого кондиционер становится частью «умного» дома и им можно управлять со смартфона или через голосового ассистента. Вы просто нажимаете кнопку на смартфоне, а «умный» пульт отправляет соответствующую команду на кондиционер.

Более того, «умный» пульт может быть частью разных сценариев. Например, у вас есть датчик температуры и вы задаете следующее условие: если температура на датчике выше 26 °C, то нужно включить кондиционер на 24 градуса, если температура ниже 23 градусов, то кондиционер нужно выключить. Как только температура повышается, «умный» пульт отправляет сигнал включения на кондиционер и регулирует его температуру в соответствии с заданными условиями.

Примеры «умных» пультов:

• «Умный» пульт «Яндекса» от ₽1 300
• «Умный» пульт Aqara Cube от ₽900
• «Умный» пульт HIPER IoT IR2 от ₽800

Управление голосом

С помощью «умных» колонок можно голосом управлять устройствами. Вы можете попросить условную Алису «Яндекса» или Ассистента Google включить/выключить свет, прибавить/убавить яркость и даже активировать режим охлаждения на кондиционере (в связке с «умным» пультом). Именно голосовые помощники придают «умному» дому шарм и ощущение того, что будущее уже наступило.

Колонка «Яндекс.Станция Мини» (Фото: «Яндекс»)

Сами голосовые помощники бесплатны, вы легко можете установить Алису или Google Ассистента на свой смартфон, а вот «умные» колонки — более дорогое удовольствие. Большинство таких моделей продаются за ₽10–15 тыс. Впрочем, есть и бюджетные варианты, вроде «Яндекс.Станции Мини» за ₽5 тыс.

Примеры «умных» колонок:

• «Яндекс.Станция» от ₽11 500
• Apple HomePod Mini от ₽10 000
• Google Home от ₽10 000

Примеры недорогих «умных» колонок:

• Google Home Mini от ₽3 200
• «Яндекс.Станция Мини» от ₽5 000
• «Умная» колонка Prestigio Smartvoice (работает с Марусей) от ₽3 500

Состав оборудования и возможные проблемы: как их решать

Почему-то у части людей складывается ошибочное мнение о системе автоматики умного дома, как наборе каких-то электронных и цифровых приборов, которые достаточно купить и они станут сами работать. Это не так.

Потребуется составить грамотный план помещений, учесть в нем установку силовых приводов и цепей электропитания, выполнить монтажные работы.

Как составить проект умной квартиры: научный подход

Чтобы обеспечить комфортные условия для себя, вам потребуется определиться с задачами и составить проект, который учтет все оборудование, например:

• безопасность доступа посетителей через двери, исключить несанкционированные проникновения сквозь окна;
• точки организации видеонаблюдения;
• конфигурацию системы поддержания микроклимата;
• варианты освещения;
• автоматику защиты от протечек воды и прочие необходимые функции.

Под все эти задачи монтируется индивидуальное оборудование. Например, под умные шторы необходимо:

• вначале повесить карниз;
• предусмотреть, смонтировать и наладить под него привод;
• подвести электрический кабель.

Только после этого можно установить блок управления, настраивать его работу по местной программе и дистанционно.

Аналогично, для оперативного перекрытия воды при аварийном прорыве трубы срабатывания обычного датчика протечки недостаточно. Даже если он автоматически отправит вам смс, то быстро устранить проблему руками не всегда получится.

Поэтому на вводе системы водоснабжения должен быть дополнительно смонтирован электрический привод, способный перекрыть подачу воды по дистанционной команде.

Проект умной квартиры проще всего составить на бумаге. Для этого можно воспользоваться сведениями из технического паспорта.

Также удобно взять лист бумаги, рулетку, измерять все размеры и создать по ним рабочий эскиз.

Вариант изготовления плана квартиры с помощью доступной компьютерной программы Визио я записал отдельным видеороликом.

Надеюсь, что он поможет вам создать один раз документ, которым потом можно будет пользоваться многократно для решения любых бытовых вопросов от планирования маршрутов электропроводки и других магистралей, до расстановки мебели, оформления мест освещения, создания интерьера.

Как выполнить электромонтажные работы в жилых помещениях: практические советы

При создании оборудования интеллектуальной квартиры очень важно правильно смонтировать электрическую проводку. От ее надежности полностью будет зависеть безопасность людей.

В квартирном щитке потребуется подключать огромное количество проводов и кабелей. Минимальное их количество, показанное на фото ниже, способно решить только самые необходимые задачи.

На деле же придется иметь дело с целыми связками из них, которые придется прокладывать определенным образом. В качестве примера привожу вариант размещения электропроводки по стенам.

Хотя еще можно сделать маршруты для нее по полу, потолку и комбинированно. Поперечное сечение жил провода и кабеля должно выдерживать подключенную нагрузку по току и мощности.

Эти и некоторые другие специфические вопросы электроснабжения квартиры я изложил отдельной статьей про электромонтажные работы.

Внутри электрического щитка необходимо правильно подобрать защиты:

• автоматические выключатели, спасающие проводку от коротких замыканий и перегрузок;
• дифференциальные автоматы или УЗО, отключающие токи утечек через поврежденную изоляцию;
• реле контроля напряжения, защищающее от перенапряжения и низкого уровня сигнала;
• УЗИП, ограничивающее импульсы перенапряжений.

Сейчас популярность набирают устройства защиты от дугового замыкания. Однако, если рассматривать их модули, то вместо УЗИС или УЗМ-50 я рекомендую продукцию от AFDD. Мое мнение читайте в статье по приведенной ссылке.

Только изготовив первоначальный проект умной квартиры, установив по нему силовое оборудование и выполнив электромонтажные работы в полном объеме, можно заниматься вопросами автоматизации и удаленного управления.

Как работает оборудование умной квартиры: обзор устройств

Маршрутизатор: что это такое

Система умного дома функционирует за счет общего для всех приборов устройства связи, обеспечивающего обмен информацией между подключенными абонентами.

Его принято называть роутер, хотя Router — это термин английского языка, который стали писать так же: «роутер». Он переводится на русский, как маршрутизатор.

Его можно представить устройством, создающим маршруты для обмена информацией по беспроводным каналам связи между различными устройствами.

Маршрутизатор необходим системе умного дома потому, что в ней используется много оборудования, управляемого по внутренней сети Wi-Fi. Ее создает, организует и контролирует Router.

Он подключается к сети интернет по телефонному кабелю или оптоволокну и организует два вида информационной сети в квартире:

1. проводной Ethernet, которую, например, подключают к компьютерам;
2. беспроводной вай фай для поддержки управления мобильных устройств и умных приборов по радиоканалу.

Важно учесть, что основной рабочий режим маршрутизатора через телефонный кабель или оптоволокно в аварийных ситуациях со средствами связи или при повреждениях электроснабжения может быть нарушен.

Для поддержания работоспособности систем безопасности квартиры необходимо предусматривать у роутера возможность передавать информацию владельцу удаленно по сети беспроводного интернет за счет дополнительного питания от встроенных батареек и организации связи через подключенную сим-карту.

Маршрутизатор встраивается в центр умного дома для координации работ всех его устройств в управляемой экосистеме.

Датчики системы

Так называют приборы, реагирующие на изменение какого-либо физического параметра обычно с преобразованием энергии в электрическую величину. При использовании элементов электроники их называют электронными датчиками.

Такие устройства подлежат стандартизации и относятся к средствам измерений. Они широко используются в системе умного дома для контроля определенных параметров безопасности и обеспечения многих технологических процессов.

Датчик движения, например, устанавливается на входе в помещение, обычно над дверью, и реагирует на перемещения человека, домашних животных, любых объектов.

Датчик дыма монтируется вверху (в области потолка) с целью фиксации момента начала возгорания для предупреждения хозяина и параллельного оповещения, экстренного вызова специалистов МЧС.

Его своевременное срабатывание должно спасти не только имущество, но и жизни жильцов.

Датчик качества воздуха постоянно сканирует чистоту воздушного пространства, определяя количество примесей в нем, температуру, процент влажности.

При отклонении этих параметров от нормы принимаются соответствующие меры к экосистеме по восстановлению благоприятной для здоровья атмосферы.

Датчик протечки воды устанавливается в тех проблемных местах, где возможен прорыв водопровода или системы водяного отопления с возникновением аварийной ситуации.

Попавшая на его контакты вода замыкает электрическую цепь, датчик срабатывает и отправляет сигнал в центр умного дома. От него дистанционно происходит оповещение хозяина и подача команды на аварийный привод отключения ввода водоснабжения.

Датчик открытия двери состоит из двух отдельных частей, связанных только собственным магнитным полем:

1. первая половинка крепится на открывающейся створке дверного полотна;
2. вторая часть — на неподвижной стойке или косяке.

Геркон, размещенный на стационарной части, переключает свои контакты при открытии двери, а от него передается сигнал к центру управления по Wi-Fi.

Этого типа датчик также ставится на окно для контроля доступа через него.

Браслет фитнесс трекер надевают на руку спортсмена, выполняющего физические упражнения. Он контролирует жизненно важные параметры человека: артериальное давление, качество пульса, оценивающие состояние организма.

По этим показателям даются рекомендации по соблюдению тренировочного режима, созданию нагрузок.

Также браслет фитнесс трекер можно надеть на руку человеку с ослабленным здоровьем, что позволит удаленно контролировать его состояние.

Умная розетка с одной стороны имеет обыкновенную вилку, а с противоположной — контактные гнезда для подключения бытового прибора.

Ее внутренний механизм способен контролировать работающий прибор и управлять им по командам от интеллектуального центра.

Умный выключатель света позволяет с места или дистанционно посредством пульта брелка управлять освещением.

Со смартфона через интернет и местную вай фай сеть можно имитировать присутствие человека в квартире световыми манипуляциями, отключать и включать светильники.

Wi-Fi камера предназначена для ведения видео наблюдения за назначенным пространством жилого помещения в квартире. Сейчас существует большое разнообразие подобных конструкций.

Среди них большой популярностью пользуются устройства, ведущие скрытое видеонаблюдение. Их встраивают в обычные бытовые приборы, например, электронные часы.

Такие «шпионские штучки» позволяют повысить безопасность в местах, привлекательных для злоумышленников, которые при проникновении на закрытую для них территорию в первую очередь будут выводить из строя штатные средства охраны.

Все датчики системы умной квартиры могут обмениваться информацией своего состояния по местной сети вай фай с интеллектуальным центром, а от него происходит связь и управление с владельцем через интернет.

По сети интернет хозяин квартиры постоянно контролирует состояние своего жилища и сохранность имущества внутри него.

Преимущества и недостатки системы «умного» дома

Плюсы:

• возможность освободить себе руки, переложить часть рутинных действий на автоматические сценарии;
• часть «умного» дома может стать отличным дополнительным защитным средством, будь то охранная система с датчиками открытия дверей и «умной» камерой или же специальные датчики дыма или утечки газа.

Электронные схемы

Радиолюбители предлагают электрические принципиальные схемы различных устройств автоматики для дома своими руками с описанием и перечнем деталей. Они просты и надежны. Радиокомпоненты, которые в них применяются, можно приобрести в любом специализированном магазине. Перед изготовлением устройств следует подготовиться и продумать конструктивные особенности. В этом поможет простой алгоритм, которым пользуются все радиолюбители:

 

• составить список необходимых радиоэлементов;
• ознакомиться с принципом работы устройства;
• найти электрическую принципиальную схему автоматики для дома;
• продумать конструктивные особенности устройства;
• подготовить инструмент: паяльник, олово, припой, плоскогубцы, бокорезы и т. д.;
• наличие прибора-измерителя обязательно;
• рабочее место должно быть удобным;
• купить необходимые радиоэлементы и детали для конструкции.

Список нужных радиоэлементов необходим для комфортной работы, поскольку не слишком приятно постоянно бегать в магазин за радиодеталями, которые не были куплены. Для изготовления устройства следует найти его электрическую схему, подробно ознакомиться и понять его принцип действия, поскольку это очень облегчит дальнейшую диагностику работы изделия. Конструктивные особенности и дизайн также имеют важное значение. К решению этого вопроса следует подойти очень серьезно.

Качество работы определяется не только по внутренней «начинке» изделия, но и по особенностям конструкции. Последнее играет важную роль в его безотказной работы. Например, если устройство греется, то следует продумать систему охлаждения. К тому же не слишком приятно наблюдать за обыкновенной ржавой коробкой. Внешний вид также имеет большое значение, поскольку показывает аккуратность мастера.

Презентабельный вид изделия может способствовать дополнительному заработку. Подготовка рабочего места и инструмента — одна из причин высокой производительности умельца, поскольку он не отвлекается на поиск последнего.

Очень важно наличие прибора, поскольку после покупки радиокомпонентов их следует еще раз проверить. Неисправная радиодеталь способна вывести из строя другие элементы схемы. Прибор должен измерять сопротивление, напряжение и выполнять прозвонку полупроводниковых элементов. Для этих целей подойдет простой мультиметр. Очень важно вести расчеты стоимости устройства, поскольку это очень интересное занятие. Например, радиолюбитель решил сделать электронную сигнализацию. Ему будет интересно знать стоимость деталей и работы, чтобы сравнить с магазинными аналогами.

Термостат в быту

 

Прибор предназначен для поддержания и регулирования температуры. Он прост в исполнении и не чувствителен к морозам. Изделие необходимо применять в системах отопления, инкубаторах, теплицах, для поддержания температурного режима в комнате и т. д. Кроме того, имеет смысл применять устройство в системах защиты от перегрева и пожарной сигнализации.

Прибор подключается к нагрузке, роль которой может выполнять тэн, трехфазное реле или любой нагревательный элемент. Его можно подключить к газовому электрическому клапану серии GSAV15R на 0,5 дюйма (1/2»), и выполнять автоматический контроль в погребе, теплице, гараже или комнате.

Устройство термостата является очень простым и не требует навыков программирования. Структурная схема подключения изделия представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема подключения.

Термостат состоит из следующих структурных блоков: термодиода, основного каскада термостата, реле и блока питания. Последний состоит из обыкновенного RC-фильтра. Он предназначен для корректной работы всех элементов схемы. Резистор, входящий в блок питания, также выполняет и функцию как регулятор установки гистерезиса операционного усилителя термостата.

Основной каскад выполняет регулировочные функции в автоматическом режиме. В его состав входит также элемент управления — переменный резистор. Термодиод — элемент управления работой основного каскада. Выходной каскад представляет собой реле, работой которого управляет операционный усилитель. Диапазон рабочих температур регулируется от 15 до 97 ° C .

Схема 1. Простой термостат своими руками.

Рекомендуется плату с реле поместить в отдельный корпус. Термодиод крепится на поверхность, где нужно осуществить контроль температурного режима. Перечень радиокомпонентов следующий:

• операционный усилитель: AD822;
• питание: 12 В 0,5 А;
• электролитические конденсаторы: 1 мкФ на 16 В;
• резисторы: R1 (5 Ом 0,5 Вт), R2 (переменный на 10 кОм), R3 (10 кОм), R4 (500 кОм) и R5 (39 кОм);
• диод D1: серия Д226 (с любым буквенным индексом);
• транзистор: IRFZ44n;
• реле постоянного тока: любой на напряжение питания до 12 В и коммутацией свыше 220 В.

Транзисторный ключ выполнен на полевом N-канальном MOSFET-транзисторе. Он обладает хорошими техническими характеристиками, и подходит для управления мощной нагрузкой. Его мощность достигает 110 Вт, но радиодеталь следует ставить на радиатор для отвода тепловой энергии.

Схему термостата можно модернизировать, поставив 2 светодиода (желательно разного цвета свечения). Первый ставится на выход блока питания. Он сигнализирует о наличии питания устройства. Второй нужно подключить параллельно нагрузке (тэну). Необходимо учитывать, что светодиод нужно подключать последовательно с резистором. Для индикации питания подойдет сопротивление номиналом от 0,8 до 1,2 кОм. Во втором случае для 220 В следует подобрать резистор с сопротивлением от 150 до 200 кОм.

Охранная система

Современные охранные сигнализации — очень сложные устройства. Они выполняют много функций. Однако не имеет смысла покупать системы для выполнения одной функции. Например, при необходимости защитить дверь гаража, нет смысла применять электронику с разнообразным функционалом. Фирмы-производители постоянно усложняют оборудование, а это влияет на его стоимость.

Радиолюбители предлагают вариант упрощенной модели с минимальным количеством радиодеталей. Структурная схема, описывающая принцип работы устройства, приведена ниже (рис. 2).

Рисунок 2. Структурная схема сигнализации.

Устройство состоит из следующих компонентов: блока питания, датчика (датчиков) для контроля периметра, реле и сигнального устройства. Источник питания — обыкновенный аккумулятор на 12 В. Вместо него можно использовать мостовую схему выпрямителя, запитанную от трансформатора (220/14 В). На выходе диодного моста следует установить электролитический конденсатор. При этом следует соблюдать полярность. Датчик — обыкновенный геркон или группа элементов, которые соединены последовательно. Реле замыкает электрическую цепь и активирует сигнальное устройство при срабатывании геркона.

При нарушении периметра происходит срабатывание одного из герконов. В результате этого электрическая цепь размыкается. Один из контактов реле размыкается, а другой замыкается. Происходит подача питания на сигнальное устройство, и оно срабатывает. Схема устройства довольно простая (схема 2).

Схема 2. Простая звуковая сигнализация.

В схеме можно применять от одного до нескольких герконных датчиков. Перечень радиокомпонентов сигнализации:

• реле постоянного тока Р1: любое с напряжением срабатывания в 12 В и током, равным 1 А (одна пара срабатывает, а друга размыкает);
• сигнальное устройство: любое на 12 В;
• геркон: 100 мА и 12 В.

Герконы рекомендуется устанавливать на места, где вероятность проникновения на объект довольно высока (двери, окна и т. д.). Все элементы сигнализации маскируются.

Радиолюбители рекомендуют использовать до 10 герконов. Превышение их количества затрудняет диагностику неисправностей сигнализации.

Качалка для кроватки

Бывают случаи, когда необходимо уложить спать ребенка, и необходимо постоянно раскачивать кроватку, чтобы малыш уснул. На это уходит много времени, а ведь иногда хочется и отдохнуть. В этом случае на помощь придет электроника в быту. Принципиальная схема «помощника» не очень сложная. Изделие можно условно разделить на несколько частей: блок питания, генератор, актуатор и детскую кровать.

Блок питания состоит из трансформатора (220/15), диодного моста, конденсатора и стабилитрона. Напряжение на выходе должно быть стабилизированным. Его величина не должна превышать 12 В, а сила тока — 4 А. Генератор и актуатор собираются на микросхемах (схема 3).

Схема 3. Электронная «нянька».

Мостовой драйвер (актуатор) собирается на микросхеме L298. При появлении логической единицы на входе «IN1», а на «IN2» — логического нуля осуществляется движение драйвера в разные стороны. Управление скоростью актуатора нужно производить по входу «ENA». Микроконтроллер ATmega16 управляет драйвером. Однако для этого на него следует закачать «прошивку», которую можно написать самому или скачать готовый файл из интернета.

Изделие оборудовано микрофоном, который улавливает плач ребенка. При этом происходит преобразование сигнала в электрический импульс, поступающий на микроконтроллер. После этого происходит подача дискретного сигнала на актуатор. Он совершает 15 качаний (все зависит от файла-прошивки). Скорость и частота качаний регулируются при помощи резисторов R1 и R2 соответственно. Микрофон необходимо располагать возле ребенка. Перечень деталей:

• микроконтроллер: ATmega16;
• генератор импульсов: LM78 (можно заменить на L05C, T092);
• актуатор (драйвер): L298;
• переменные резисторы: R1 (10 кОм) и R2 (10 кОм);
• резисторы: R3 (1 Ом) и R4 (2 кОм);
• конденсаторы: С1 (1 нФ) и С2 (1 нФ);
• диодный мост: любые диоды, рассчитанные на обратное напряжение 20 В;
• электролитический конденсатор: 2200 мкФ;
• трансформатор: 220/15 В;
• электродвигатель;
• микрофон: любой на 12 В.

Кроме того, следует обдумать схему монтажа и конструкцию. Она должна быть надежной и прочной. Микрофон изолируется, а само изделие располагается на безопасном от ребенка месте.