Устройство предназначено для управления четырьмя различными нагрузками, может включить любую из них или выключить все. Управление — хлопками в ладоши. Один хлопок — включается первая нагрузка, два хлопка - вторая, три хлопка — третья, четыре хлопка — четвертая. Если хлопков более четырех, то включенная ранее нагрузка выключается. Как будет работать данное устройство зависит от применения, а именно, от построения выходных каскадов. В этой статье на рассматриваются выходные каскады управления, только сам управляющий узел.
В принципе, можно переключать лампочки, электроприборы, можно организовать управление лампами большой люстры, при котором, в разных положениях устройства будет включаться разное количество ламп, или, подать логические сигналы на вход цифрового регулятора мощности.
В исходном варианте, на выходе включены четыре транзисторных каскада с электромагнитными реле в коллекторах. Но вместо них могут быть тиристорные или симисторные, или другие коммутаторы. Реле могут быть заменены оптопарами, или можно просто снимать логические уровни до транзисторных каскадов, и подавать их на вход управляемого цифрового электронного устройства (например, движущейся модели, управляемой хлопками).
Роль акустического сенсора выполняет угольный микрофон М1 от старого телефонного аппарата. Сигнал с микрофона через С1 поступает на вход ждущего мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2. Длительность вырабатываемого им импульса зависит от C3-R4 и установлена таким образом, чтобы она была больше длительности входного импульса (продолжительности хлопка).
Делитель R2-R3 создает напряжение смещения на входе элемента D1.1 на грани логического уровня, чтобы он уверенно реагировал на сигнал микрофона.
Выходной сигнал с выхода ждущего мультивибратора на D1.1-D1.2 поступает на две цепи — на вход С счетчика D2, который считает количество хлопков (количество импульсов с выхода этого ждущего мультивибратора) и на вход второго ждущего мультивибратора на эле-ментах D1.3 и D1.4. Этот мультивибратор вырабатывает импульсы, значительно большей длительности чем мультивибратор на D1.1 и D1.2. Длительность этих импульсов такова, чтобы во время действия одного импульса могло прозвучать до пяти хлопков и более. Во время этого периода происходит подсчет хлопков счетчиком D2. Затем, по завершении импульса, вырабатываемого мультивибратором на D1.3 и D1.4, на входы С D-триггеров D3-D4 подается положительный перепад, который записывает информацию о состояниях выходов D2 в эти триггеры. В то же время на вход R счетчика D2 поступает короткий положительный импульс, сформированный цепью С5-R6, который переводит счетчик в нулевое состояние.
Таким образом, на выходе одного из триггеров D3-D4 будет единица. Если был один хлопок, то единица будет на выходе D3.1, если два — то на выходе D3.2, если три хлопка — D4.1 и если четыре хлопка — на выходе D4.2. В том случае, когда число хлопков было более 4-х счетчик D2 устанавливается в другие положения, и на на его всех выходах "1-4" будут нули. На выходах всех триггеров тоже будут нули.
Триггеры D3-D4 выполняют роль регистра, в котором хранится информация уже после того как счетчик D2 обнуляется. При необходимости, количество выходов можно уменьшить или увеличить. С счетчиком К176ИЕ8 (К561ИЕ8) можно увеличить число выходов до восьми-девяти.
Электромагнитные реле — РЭС55А на напряжение 6-10 В. Их можно заменить любыми другими малогабаритными реле на требуемое напряжение, или установить симисторные (тиристорные) оптопары, которые будут управлять более мощными сетевыми нагрузками. В этом случае диоды VD1-VD4 не нужны.
Все микросхемы К176 можно заменить аналогами серий "К561", "К1561". Счетчик К176ИЕ8 (К561ИЕ8) можно заменить на К176ИЕ9 (К561ИЕ9), учитывая то, что у неё другая цоколевка. Триггеры К176ТМ1 можно заменить на К176ТМ2 (К561ТМ2), но выводы входа S этих триггеров нужно соединить с общими минусом питания.
Тип транзисторов VT1-VT4 зависит от токов обмоток используемых реле (или других средств управления). Ток потребления устройства определяется, в основном, только током потребления обмоток электромагнитных реле.
Налаживание сводится к настройке акустического датчика. Нужно выбрать такое положение движка резистора R3, в котором, в состоянии покоя, на выходе D1.2 будет устойчивый уровень логического нуля, но, при хлопке в ладоше на требуемом расстоянии от микрофона, уровень на выходе D1.2 будет меняться на единичный. В общем, нужно выбрать компромисс между чувствительностью акустического датчика и устойчивостью от самовозбуждения ждущего мультивибратора.
