Как зажечь лампу

В инструментарии разработчика микропроцессорных устройств найдётся множество интересных датчиков - температурных, ультразвуковых, гироскопических и других. Есть даже сенсор огня, который некоторые умельцы задействовали для «зажигания» электронной свечи. Поднесите к ней горящую спичку, и крошечный микропроцессор начнёт мигать жёлтыми и красными светодиодами, имитируя колеблющееся на фитиле пламя.

Любителям смастерить что-нибудь на досуге мы предлагаем идею несколько иного рода: зажигать спичкой обычную светодиодную лампу типа «груша». Фокус возможен благодаря тому, что колпачок такой лампы хорошо пропускает тепловые лучи, на которые реагирует датчик огня для Arduino.

При поиске лампы для переделки выбирайте вариант с самым большим колпачком, чтобы под ним поместился и датчик пламени, и транзисторный ключ для управления светом.

В продаже есть множество разных сенсоров огня. В большинстве случаев они содержат фотоэлемент, компаратор и подстроечный резистор для регулировки чувствительности. Попавший к нам в руки датчик с надписью "Flying-Fish" собран на сдвоенном компараторе LM393, используемом лишь наполовину. Устройство имеет два сигнальных светодиода, аналоговый и цифровой выходы. Последний - инверсный, то есть при обнаружении пламени напряжение на нём переходит с высокого уровня на низкий.

Для питания датчика мы используем замечательное свойство светодиодов - высокую крутизну вольт-амперной характеристики, или, иными словами, способность стабилизировать напряжение. С двух последовательно включённых белых светодиодов снимаем примерно шесть вольт для питания датчика огня (см. рисунок на шаге 3). Кстати, в каждом жёлтом излучателе внутри лампы могут находиться два последовательно включённых светодиодных кристалла. Проверить рабочее напряжение излучателей проще всего с помощью пробника, о котором мы рассказывали месяц назад.

Как работает наша схема? После подачи питания на лампу горят лишь два нижних светодиода цепочки, поскольку остальные оказываются закорочены открытым транзисторным ключом. Если напротив фотоэлемента зажечь спичку или зажигалку, детектор огня сработает и выдаст на цифровой выход DO низкое напряжение, отчего транзистор закроется. Ток пойдёт через все светодиоды, так что лампа загорится на полную мощность. При этом на резисторе R1 напряжение составит порядка ста вольт, значит, он будет существенно нагреваться. Во избежание перегорания мы рекомендуем использовать резистор мощностью 2 Вт. Если напряжение на цепочке светодиодов в лампе превышает 100 В, вместо указанного на схеме транзистора КТ817Г используйте КТ611Б или КТ611Г.

Чтобы от поднесённой горящей спички лампа зажглась и больше не гасла, нужно доработать схему датчика огня, задействовав второй компаратор, имеющийся в микросхеме LM393 (см. рисунок на шаге 5). На нём собран триггер, который срабатывает примерно через полторы секунды. В этот момент компаратор своим выходом с открытым коллектором фиксирует низкое напряжение на контакте DO. Значит, для зажигания нужно будет не просто поднести к лампе горящую спичку, но и некоторое время подержать её.

Рекомендуем сначала проверить и отладить работу триггера на беспаячной макетной плате, после чего уже вставлять модифицированный датчик огня в лампу.

При окончательной сборке лампы обмотайте плату датчика пламени белой изолентой и поверните её так, чтобы фотоэлемент был направлен наружу. Он, кстати, воспринимает тепловые лучи в угловом секторе шестьдесят градусов. Проследите, чтобы резистор R1 не касался платы.

При работе будьте осторожны, строго соблюдайте технику безопасности. Конечно же лампу со спичечным зажиганием нельзя оставлять включённой без присмотра и тем более использовать постоянно - предложенная нами схема не проходила необходимых для этого испытаний и сертификаций.

Далее следуйте инструкциям под фотографиями.