Особенности выбора датчика звука и схема подключения устройства к Ардуино

Светильники, оснащенные датчиком звука, способны различать шум шагов и голоса, благодаря чему они включают освещение лишь на период, когда человек находится в зоне их действия. Таким образом, они значительно экономят электроэнергию, а соответственно, и бюджет. Датчик звука позволяет получить аналоговое значение, которое соответствуют уровню громкости звука. Такой модуль обладает высокой чувствительностью.

Что из себя представляют датчики звука?

Устройства этого типа на рынке систем безопасности появились еще в начале 90х, но по-прежнему остаются актуальными. Однако за прошедшее время они изменились: стали более совершенными, повысилась точность фиксации, снизилось число ложных срабатываний.

В таком устройстве роль чувствительного элемента играет микрофон, внутрь которого встроен специальный предусилитель. П

Также в механизм датчика входят и другие электронные устройства, которые отвечают за деление сигнала с последующим их анализом.

Этот механизм имеет высокую надежность и отличается экономичностью, он способен уменьшить затраты на электричество. Если в комнате порог шума превышает определенное значение, тогда свет включается автоматически и горит на протяжении нескольких секунд. Если же звуки в помещении отсутствуют — свет выключится через 10-15 секунд.

Зачем нужен и где используется?

Датчики данного вида чаще всего используются при освещении мест общего пользования: тамбурах, подъездах жилых многоэтажных домов, общественных туалетах и т.д. Нередко приборы могут применять в системах охранных сигнализаций. Звуковые устройства отлично работают со всеми типами ламп: светодиодными, люминесцентными.

Действие звукового датчика:

1. Шумовые датчики включают освещение в помещении в темное время суток при наличии резких звуков, таких как кашель, звук каблуков, хлопок и т.д.
2. Акустический датчик выключает свет примерно через 20-30 секунд после последних звуковых сигналов. Это обеспечивает свечение лампы на весь период пребывания людей в помещении.

Снижение расхода электроэнергии при использовании датчика звука достигается:

1. За счет выключения осветительного прибора после покидания людьми помещения.
2. За счет выключения осветительного прибора при достижении естественного уровня освещения. Многие приборы имеют настройки включения относительно уровня освещенности.

Таким образом, датчики звука — это эффективное решение, способствующее экономии освещения в общественных местах.

Как работает: устройство и принцип действия

Датчик получает сигнал о том, что в зоне его действия присутствует человек. После получения этой информации он выполняет одновременное включение времени и реле, которое включает лампу. Реле времени оснащено специальной системой регулировки, позволяющей самостоятельно задать диапазон срабатывания.

Когда установленное время истекает, реле выключает реле лампы, и в случае отсутствия какого-либо движения свет гаснет. Если установленное время еще не истекло и зафиксировано движение, тогда начинается новый отсчет. Помимо этого, прибор способен отслеживать уровень освещенности, его также можно отрегулировать.

Отзывы о датчиках шума: плюсы и минусы

Согласно отзывам пользователей, шумовые датчики имеют ряд преимуществ:

• Невысокая стоимость.
• Большой радиус действия.
• Прием сигналов не зависит от месторасположения источника шума.

Производители и популярные модели: рейтинг лучших и цены и стоимость

Сегодня на рынке представлено множество моделей шумовых датчиков, наиболее популярные из них.

Звуковой датчик LM393

Характеристики:

• Используется для акустического управления светом.
• Встроен фоточувствительный датчик.
• Главный чип — LM393, встроен конденсаторный микрофон electret.
• Одноканальный выходной сигнал.
• Выходной эффективный сигнал невысокого уровня.
• Индикация выходного сигнала.
• Фиксирует интенсивность звукового окружения.
• Рабочее напряжение устройства — DC 3.3-5 В.
• Размер — approx.4,5 (L) x 0,9 (w) x 1,7 (H) см.

Цена — 180 руб.

Детектор шума LM386

Характеристики:

• Высокий уровень обнаружения шума.
• Бортовой аудио усилитель мощности.
• Регулируемая амплитуда напряжения для аналогового вывода.
• Аудио сигнал усиления в пределах 200.
• Индикатор выходного сигнала
• Мощность — 3,3 В ~ 5,3 В.
• Размер монтажных отверстий — 2.0 мм
• Размер — 39,0 мм x 21,0 мм.

Цена — 195 руб.

Звуковой индикатор XD-74

Характеристики:

• Может распознавать только отсутствие звука или наличие (на основе принципа вибрации).
• Устройство не распознает размер звука либо определенные частоты звука.
• Предусмотрено фиксированное отверстие для легкой установки (для болта).
• Напряжение работы — 3,3 В-5 В.
• Выходная форма переключения выхода s -0 и 1 High-Low.
• Маленький размер печатной платы — 3,2 см x 1,7 см.

Цена — 570 руб.

FC-04

Характеристики:

• Датчик отлично реагирует на звуки ударов, щелчков, вибрации, звук открывающегося замка. Устройство плохо реагирует на речь. Питание устройства может быть взято с основной платы Arduino.
• Датчик звука FC-04 функционирует с системами на базе Arduino (питание 3,3 или 5 В).
• Индикатор срабатывания и включения датчика.
• Два светодиода.
• Вилка разъема из 3-х контактов с подписью для каждого контакта.
• Максимальная температура окружающего воздуха во время работы прибора от 0 до — 70 °C.
• Ток потребления — 1,4 мА.
• Питание — 2,7-5,5 В.
• Размеры — плата 32 X 18,5 мм, отверстия для монтажа 4 мм, модуль 47 X 10 X 18,5 мм.
• Выход модуля подключается к микроконтроллеру.

Цена — 250 руб.

Устройство обнаружения звука Trema-модуль v2.0

Характеристики:

• Trema — аналоговый модуль, выход «S» (Signal) подключается ко всем аналоговым входам Arduino.
• Схема установки модуля при подключении — Trema Set Shield.
• Потребляемый ток — от 3,3 до 3,7 мА (зависит исключительно от уровня громкости).
• Входное напряжение — 5 В постоянного тока.
• Частотный диапазон -35 Гц … 10 кГц.
• Чувствительность — -40 дБ ± 2 дБ.
• Напряжение подается на выводы «G» (GND) и «V» (Vcc) модуля.
• Габариты — 30×30 мм.

Цена — 350 руб.

Какого производителя и какой тип лучше выбрать: ТОП-3

Выбор звукового датчика зависит от характеристик, производителя и стоимости.

Что учитывать при выборе устройства?

Большой выбор современных моделей шумовых датчиков предусматривает возможность приобретения устройств с учетом акустики контролируемого объекта. Это позволяет максимально исключить ложные срабатывания.

Выбирая прибор, стоит уделить внимание следующим параметрам:

• Радиус действия.
• Вид и площадь обслуживаемой поверхности.
• Ток потребления.
• Чувствительность.
• Частотный диапазон.

3 лучших модели

К наиболее популярным моделям относятся:

1. LM393 со встроенным фоточувствительным датчиком и невысокой стоимостью — 180 руб.



2. Trema-модуль v0 с высокими характеристиками и возможностью подключения практически ко всем аналоговым входам Arduino. Цена — 350 руб.



3. LM386 с высоким уровнем обнаружения шума и регулируемой амплитудой напряжения для аналогового вывода. Цена — 195 руб.

Как подключить датчик звука к Ардуино?

Подключить датчик звука к Ардуино довольно просто. Он состоит из:

• усилителя звука,
• платы с смонтированными выходами,
• подстроечного резистора
• электронного микрофона, который чувствителен к приходящему звуку.

Плата расширения для Arduino переводит звуковые колебания в цифровой сигнал. Во время колебаний мембраны в микрофоне под воздействием звуковых волн изменяется емкость конденсатора, вследствие чего изменяется напряжение на выходах датчика звука. Оно соответствует звуковому сигналу.

Датчик звука для Ардуино имеет подписанные выходы (у каждого производителя это обозначение может отличаться), однако проблем с подключением устройства к Ардуино практически никогда не возникает. Питание прибора производится от 5V, выход (AO, S или OUT) подключается к любому входу на Arduino Uno, выход DO — к Pin 0.

Для подключения понадобятся следующие детали:

• Плата Arduino Uno.
• USB-кабель.
• Макетная плата.
• Провода «папка-мамка» и «папка-папка».
• 1 датчик звука.
• 1 резистор 220 Ом.
• 1 светодиод.

Стоимость

Цена на популярные модели датчиков звука зависит от их характеристик и производителя.

Так, стоимость датчика LM393 варьируется от 145 до 200 рублей.

Более дорогая модель шумового устройства Trema-модуль v2.0 обойдется от 280 до 370 рублей.

Где купить датчик звука для квартиры и дома?

Приобрести данные изделия можно на интернет-площадках и практически во всех городах на территории России.

В Москве

1. ООО «Айрдуино», Леснорядский переулок, 18 оф.2 Тел.: 8 (499) 500-14-56.
2. ООО «Arduinomegakit» , ул. Малая Семеновская, дом 3А стр.1 Тел.: +7 (499) 502-84-00.
3. Магазин «ТерраЭлектроника», ул. Дербеневская, дом 1 Тел.: +7 (495) 221-78-04

В Санкт-Петербурге

1. Магазин «Умные Модули», пр. Луначарского д. 11, корп. 1 Тел: (812) 980 85 55.
2. Магазин «RoboShop», ул. Гончарная, д.13 Тел.: 7 (812) 318-4574.
3. ООО «ТД Промэлектроника», ул. Новочеркасский бульвар, 31 Тел.: (499) 357-22-33.

Учитывая вышеперечисленные показатели можно укомплектовать систему охраны шумовым оборудованием, которое обеспечит высокую безопасность и, следовательно, поможет сохранить имущество. Довольно сложно выбрать одну модель устройства и оценить ее как лучшую, поскольку каждая из них имеет свои преимущества и характерные особенности. Назначение каждого датчика звука напрямую зависит от параметров объекта и результата, который ожидает пользователь.