Конфорочный часовой

В яркий солнечный день газовая плита способна дурачить своего владельца. Глядя на конфорку, трудно понять, горит она или нет. И это вдвойне неприятно в случае, если окна на кухне открыты и ветер может задуть пламя. Кроме того, оно может быть погашено убежавшим супом или молоком. Между тем не во всех газовых плитах есть система газ-контроля, которая автоматически перекроет подачу топлива.

Читателям, сталкивающимся с подобными проблемами, мы предлагаем собрать сторож пламени, используя стандартный датчик огня из набора для микрокомпьютеров Arduino. В китайском посылторге AliExpress такой датчик стоит около ста рублей. В его основе - чёрный инфракрасный фототранзистор, по форме напоминающий светодиод. Также имеются подстроечный резистор и компаратор, формирующий цифровой сигнал. В продаже можно найти модели датчиков с одним цифровым выходом и с двумя выходами: цифровым и аналоговым. Нам подойдёт любой вариант.

Датчик огня действует в широком угловом секторе (±30° относительно оси). На посторонние сигналы он не реагирует, если не считать прямого солнечного света. Датчик запустит зуммер, который сообщит о проблеме резким громким звуком, так что его будет слышно в другой комнате. А поскольку пламени свойственно колебаться, потребуется схема, усредняющая сигнал. (В системах газового контроля плит это делает термопара, обладающая тепловой инерцией.)

Сторож пламени удобно собрать в виде отдельного блока с питанием от аккумулятора. Перед включением сторож нужно положить на столешницу рядом с плитой, направив сенсор в сторону конфорки. Кстати, его можно использовать не только на кухне, но и в лесу, чтобы он напоминал туристам, которые расползлись по палаткам, что пора подбросить дрова в костёр. Для универсальности предлагаем добавить переключатель «Сторож/Детектор», чтобы устройство можно было использовать в противопожарных целях.

В схеме (см. рисунок на шаге 2) сигнал DO от датчика огня проходит через RC-цепочку, предотвращающую ложные тревоги при колебаниях пламени, и запускает мультивибратор, к выходу которого через усилитель мощности подключён динамик.

Мультивибратор собран на микросхеме К561ЛП2, содержащей четыре двухвходовых логических элемента «исключающее ИЛИ». Вместо неё можно применить микросхему КР1561ЛП2, К564ЛП2 (планарную) или зарубежный аналог CD4030BE. Диод КД509А (можно использовать любой другой импульсный диод) защищает вход микросхемы К561ЛП2 от повреждения, разряжая конденсатор C1 в момент выключения устройства.

Чтобы добиться максимальной громкости от низкоомного (8 Ом) динамика, мы применили сдвоенный интегральный усилитель TDA2822M (KA2209), включённый по мостовой схеме. Такую микросхему можно извлечь из старого ненужного дисковода CD-ROM, где она используется в качестве усилителя для наушников. Согласно документации, её вход должен быть подсоединён к «земле» через резистор с сопротивлением 10 кОм, поэтому мы прибегли к нестандартному включению регулятора громкости. Высокое качество звука здесь не требуется (даже наоборот, чем неприятнее верещит сторож, тем лучше), поэтому мы до предела упростили схемы звуковой коррекции.

Для питания устройства мы использовали два стандартных ионолитиевых аккумулятора 18650, но можно взять и другой источник напряжения 4-9 вольт, способный выдать ток в 300 мА, чтобы получить громкий звук из динамика.

При работе будьте осторожны, не торопитесь, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте подписям под фотографиями.