Оригинальное сенсорное устройство, «ЛУЧШИЙ ПАРАМЕТР» которого зашифрован ребусом. Ток дежурного режима (после быстрого заряда конденсаторов) не превышает 0,000 мА !!!
Сенсорный светильник с таймером - 2 (далее просто ССТ2) это устройство, которое можно использовать в качестве домашнего ночника (когда не хочется включать сетевое освещение и будить окружающих) или устройства непродолжительной подсветки в комнате и другом помещении, после выключения сетевого (~230 Вольт) освещения. Использование ССТ2 позволит пользователю не быть дезориентированным в полной темноте после выключения сетевого (~230 Вольт) освещения, спокойно покинуть помещение и закрыть дверь. Выключение ССТ2 произойдёт автоматически, по окончании работы таймера. В последнем случае ССТ2 располагается рядом с бытовым выключателем освещения.

ССТ2 имеет тумблер включения питания «Пит», однако он вполне может быть исключён, так как ток дежурного режима меньше тока саморазряда аккумуляторов.
Если контакты тумблера питания «Пит» замкнуты, включить осветительный светодиод можно одновременным касанием сенсорных контактов (далее просто «сенсоров») Е2 и Е3 «Вкл.». Выключить светодиод можно одновременным касанием сенсоров Е1 и Е2 «Выкл.».
Кроме того, по истечении времени работы таймера, ССТ2 выключается автоматически (переходит в высокоэкономичный дежурный режим).
Повторные касания сенсоров Е2 и Е3 «Вкл.» после запуска таймера до окончания выдержки режим работы ССТ2 не изменяют. Другими словами, удлинение выдержки таймера дополнительным касанием сенсоров Е3 и Е2 при работающем таймере невозможно.
Отличительная особенность ССТ2 заключается в очень высокой экономичности дежурного режима и в повышенной экономичности рабочего режима (за счёт использования осветительного светодиода повышенной яркости свечения).

Вторая отличительная особенность ССТ2 в том, что, используя его, нет необходимости постоянно помнить, что аккумуляторы устройства могут бесполезно разрядиться, когда в свечении ССТ2 уже нет необходимости. ССТ2 в любом случае отключится автоматически.
Третья отличительная особенность ССТ2 в том, что элементы преобразования сигналов сенсорных датчиков (R1 C1 R2 и R4 C2 R3 – см. рисунок 1) одновременно являются надёжными (однозначно устанавливающими) RC - цепями стартовой установки триггеров в нулевое состояние.



Четвёртая отличительная особенность ССТ2 зашифрована в ребусе, приведённом на рисунке 5. Разгадайте, не пожалеете!
Недостаток ССТ2, присущий всем простым подобным устройствам - отсутствие стабилизатора тока светодиода – частично компенсируется применением светодиода с повышенной световой отдачей. Субъективно светодиоды с повышенной световой отдачей имеют малозаметное снижение яркости свечения даже при уменьшении рабочего тока в 2 – 3 раза.



ССТ2 состоит из:
- элементов R1 C1 R2 преобразования сигналов сенсорного датчика Е1 (для выключения ССТ2 пальцем замыкают контакты Е1 и Е2);
- элементов R4 C2 R3 преобразования сигналов сенсорного датчика Е3 (для включения ССТ2 пальцем замыкают контакты Е3 и Е2);
- RS – триггера, выполненного на D-триггере DD1.1;
- цепи R1 C1 R2 стартового обнуления RS-триггера DD1.1 и ОВ (одновибратора) DD1.2, выполняющего функцию таймера;
- ОВ, собранного на элементах DD1.2 C5 R6 VD3 и выполняющего функцию таймера - формирователя длинных (240 с.) импульсов положительной полярности;
- расширителя входа «R» (вывода 13) DD1.2, выполненного на диодах VD1 и VD2, организованных в логическое «ИЛИ»;
- ФКИ (формирователя короткого импульса), выполненного на дифференцирующей цепи С3 R5, и срабатывающего по положительному перепаду напряжения (по переднему фронту импульса);
- токового ключа, собранного на полевом транзисторе VT1;
- осветительного светодиода EL1 красного цвета свечения с токоограничительным резистором R7;
- конденсаторов С4 и С6 фильтра постоянного тока;
- тумблера SA1 «Пит» включения питания;
- батареи GB1, составленной из 2 элементов (1,5В) типоразмера AA-size или аккумуляторов типоразмера AA-size с номинальным рабочим напряжением +1,2 Вольта ёмкостью 2700 … 2850 мА/час.


При замыкании тумблера SA1 быстро заряжаются конденсаторы C4 и С6.
ССТ2 имеет две одинаковые (R1 C1 R2 и R4 C2 R3) цепи, которые при включении питания формируют короткие импульсы отрицательной полярности. Отличаются эти цепи лишь ёмкостями их времязадающих конденсаторов С1 и С2. Так как ёмкость С2 на 20% (допустимо на 20 … 30%) больше ёмкости С1, то именно цепь R1 C1 R2 (с большей длительностью импульса) является активной, то есть устанавливающей RS – триггер DD1.1 и ОВ DD1.2 C5 R6 VD3, в стартовое (нулевое) состояние. Другими словами, при включении питания на выходе (выводе 5) DD1.1 и на выходе (выводе 9) DD1.2 устанавливаются лог.0.

Это объясняется тем, что при замыкании SA1, со средней точки установочной цепи R1 C1 через резистор R2 на вход «R» (вывод 1) DD1.1 поступает короткий импульс отрицательной полярности. Этот же короткий импульс отрицательной полярности через диод VD1 поступает на вход «R» (вывод 13) DD1.2. Поэтому на выходе (выводе 9) DD1.2 также появляется лог.0.
А короткий импульс отрицательной полярности со средней точки аналогичной цепи R4 C2 на входе «S» (выводе 4) DD1.1 закончился ранее импульса на входе «R» (выводе 1) DD1.1. Поэтому он не влияет на состояние RS – триггера DD1.1 и ОВ DD1.2 C5 R6 VD3.
С выхода (вывода 9) DD1.1 лог.0 поступает на затвор токового ключа, собранного на полевом транзисторе VT1. Транзистор VT1 закрыт, сопротивление канала исток – сток стремится к бесконечности и цепь EL1, R7 обесточена. Красный осветительный светодиод EL1 не светится (погашен).

Для того, чтобы «взвести» триггеры и включить светодиод EL1 следует пальцем или другой частью тела, имеющей кожный (но не роговой) покров, замкнуть сенсорные контакты Е2 и Е3 «Вкл», то есть подать потенциал общего провода (лог.0) на вход «S» (вывод 4) DD1.1 через кожу пальца и резистор R3. Тогда лог.1 (фронт) с выхода (вывода 5) DD1.1 поступает на вход С (вывод 11) DD1.2 и ОВ запускается. На прямом выходе (выводе 9) DD1.2 устанавливается лог.1. Транзистор VT1 открывается, сопротивление канала исток – сток VT1 не превышает долей Ома и через цепь EL1, R7 протекает ток. EL1 ярко светится.

Рассмотрим более подробно работу ОВ DD1.2. В исходном («нулевом») состоянии ОВ DD1.2 (после стартового обнуления цепью R1 C1) на его прямом выходе (выводе 9) DD1.2 установлен лог.0, а на его инвертирующем выходе (выводе 8) DD1.2 установлена лог.1. Эта лог.1 через диод VD3 быстро заряжает конденсатор С5. На информационном входе D (выводе 12) DD1.2 жёстко установлена лог.1, поэтому после поступления положительного перепада на вход С (вывод 11) DD1.2 логические уровни напряжений на выходах DD1.2 взаимно изменяются и ОВ DD1.2 запускается (начинает отрабатывать выдержку). Лог.0, установившийся на инвертирующем выходе (выводе 8) DD1.2, медленно - через резистор R6 - начинает разряжать конденсатор С5. Когда напряжение на обкладке «+» конденсатора С5 уменьшается до половины напряжения GB1 (минус 0,5 … 0,7 Вольт на прямо смещённом кремниевом диоде VD2), вход R (вывод 13) DD1.2 воспринимает это как появление активного (низкого) логического уровня и ОВ сбрасывается в исходное состояние (обнуляется). То есть на его прямом выходе (выводе 9) DD1.2 устанавливается лог.0, а на его инвертирующем выходе (выводе 8) DD1.2 - лог.1. Время нахождения DD1.2 в «запущенном» состоянии (время формирования импульса, определяющего длительность выдержки) определяется времязадающей цепью C5 R6 и при указанных на схеме номиналах составляет 240 с.
По окончании работы ОВ, транзистор VT1 закрывается, сопротивление канала исток – сток VT1 стремится к бесконечности и цепь EL1, R7 обесточивается. EL1 гаснет.

Положительный перепад напряжения с выхода (вывода 8) DD1.2 в момент окончания работы ОВ поступает на вход (на левую обкладку С3) ФКИ С3 R5 и на выходе ФКИ (на правой обкладке С3) формируется короткий импульс положительной полярности. Этот импульс поступает на вход «С» (вывод 3) DD1.1 и (так как на информационном входе D - выводе 2 DD1.1 - постоянно установлен лог.0) RS-триггер DD1.1 обнуляется, подготавливая возможность последующего включения триггеров и EL1 сенсорами Е3 и Е2 «Вкл» (без дополнительного касания сенсоров Е1 и Е2 «Выкл»).

Яркость свечения EL1 определяется сопротивлением токоограничительного резистора R7 и установлена так, чтобы рабочий ток не превышал 80 мА. Однако субъективно (на глаз) яркость свечения EL1 почти не снижается при уменьшении рабочего тока EL1 до 50 … 60 мА.
Для того, чтобы выключить ССТ2 до окончания работы таймера, можно воспользоваться сенсорами Е1 и Е2 «Выкл». Для этого следует пальцем замкнуть сенсорные контакты Е1 и Е2, то есть подать потенциал общего провода (лог.0) на вход (вывод 1) DD1.1 через сопротивление кожи пальца и резистор R2. На выходе (выводе 5) DD1.1 снова установится лог.0. Отрицательный перепад на входе С (выводе 11) DD1.2 состояния DD1.2 не изменяет, а вот потенциал общего провода (лог.0) от пальца, замкнувшего сенсоры Е1 и Е2 «Выкл», через резистор R2 и диод VD1 поступает на вход «R» (вывод 13) DD1.2 и досрочно прекращает работу ОВ. Лог.0 с выхода (вывода 9) DD1.2 поступает на затвор токового ключа VT1. Транзистор VT1 закрывается, сопротивление канала исток – сток стремится к бесконечности и цепь EL1, R7 обесточивается. Красный EL1 гаснет и ССТ2 переходит в высокоэкономичный дежурный режим.

Сенсоры ССТ2 обладают высокой чувствительностью (за счёт большого сопротивления резисторов R1 и R4) и одновременно высокой помехозащищённостью, так как конденсаторы С1 и С2 гасят возможные импульсные помехи, наводимые на сенсоры и проводники, соединяющие их с платой. Некоторые люди обладают повышенным сопротивлением кожного покрова. Для них (если переключения EL1 лёгкими касаниями сенсоров не происходят) можно посоветовать увеличить силу касания сенсоров или перед касанием увлажнять палец.


Собранный без ошибок и из исправных деталей ССТ2 работоспособен при первом включении. При необходимости, чувствительность сенсоров можно загрубить (уменьшить), уменьшив сопротивления резисторов R1 и R4 с 10 МОм до 2 … 5 МОм. В любом случае (во избежание разбаланса цепей стартовой установки триггеров) сопротивления резисторов R1 и R4 должны быть одинаковыми.

Уточнить яркость свечения EL1 можно изменением сопротивления резистора R7. При увеличении сопротивления резистора R7 яркость свечения EL1 уменьшается, а при уменьшении сопротивления резистора R7 - увеличивается. Все перепайки выполняются при обесточенной схеме, поэтому тумблером SA1 отключают питание ССТ2. Миллиамперметр, для контроля рабочего тока EL1 включают, например, в разрыв между анодом («плюсом») EL1 и шиной «+» питания ССТ2. («Плюс» миллиамперметра подключается к шине «+» питания ССТ2). Резистор R7 выпаивают, а вместо него в схему впаивают последовательно соединённые: постоянный (с номиналом на 30 … 60% меньшим) и подстроечный с номиналом 100 … 270 Ом. Затвор VT1 временно отсоединяют от выхода (вывода 9) ОВ DD1.2 и припаивают (без токоограничительного резистора) к аноду EL1 (к шине «+» питания ССТ2). Включают питание тумблером SA1 «Пит» и вращением движка подстроечного резистора устанавливают необходимую яркость свечения EL1. Затем снова выключают питание ССТ2, выпаивают оба резистора и измеряют их суммарное сопротивление тестером в режиме Rx (измерения сопротивления). Резистор берётся ближайшего большего (стандартного 5 … 20 % ряда) номинала и впаивается на место R7. Затвор VT1 припаивается на прежнее место.

Длительность работы таймера можно изменить элементами времязадающей цепи C5 R6. При использовании конденсатора С5 с малым током утечки серии CFM фирмы «Maron» или серии ТК фирмы «Jamicon» были получены следующие результаты:
При C5 = 10 мкФ х 10В и R6 = 750 кОм, выдержка Т = 7 с.
При C5 = 10 мкФ х 10В и R6 = 5,1 МОм, выдержка Т = 45 с.
При C5 = 47 мкФ х 16В и R6 = 1,5 МОм, выдержка Т= 35 с.
При C5 = 47 мкФ х 16В и R6 = 5,1 МОм, выдержка Т= 170 с.
При C5 = 220 мкФ х 16В и R6 = 1,5 МОм, выдержка Т = 240 с.
Следует обратить внимание, что при лабораторной проверке ССТ2 с применением сетевого БП или с подключённым сетевым измерительным КИП (например, осциллографом), чувствительность сенсорных контактов ССТ2 намного выше. Причём достаточно касаться только одного из контактов (Е1 или Е3, а не замыкать их пальцем с сенсорным контактом Е2, соединённым с общим проводом). Однако после настройки ССТ2 будет работать от автономного источника питания, поэтому исключать контакт Е2 из схемы не целесообразно.

В схеме ССТ2 применены высокоомные резисторы R1 и R4 типа КИМ или С3-14. Резисторы R2, R3, R5 … R7 - ОМЛТ, С2-23, С2-33 и им подобные с разбросом номиналов до ± 30 %. Конденсатор С4 и C5 типа К50-35 или зарубежного производства, например, серии CFM фирмы «Maron» или серии ТК фирмы «Jamicon». Остальные конденсаторы - керамические типа КМ, К10-17. Диоды VD1 … VD3 КД522Б можно заменить любыми кремниевыми маломощными импульсными типа КД503, КД510, КД520 … КД522 с любой буквой. Осветительный светодиод EL1 можно заменить любым с повышенной яркостью свечения, например, жёлтым. (Светодиоды красного и жёлтого цветов - в отличие от белых - имеют меньшее прямое рабочее напряжение и обеспечат сносную яркость свечения при большем разряде GB1). Полевой транзистор VT1 КП505А можно заменить любым аналогичным, например, КП505Г и даже мощными типа IRF540, IRF840 (желательно с возможно меньшим сопротивлением открытого канала исток – сток). Микросхему DD1 IN74AC74N (14 DIP) можно заменить КР1554ТМ2 (14 DIP) или SN74AC74N (14 DIP). Батарея GB1 составлена из 2 - 4 аккумуляторов типоразмера AA-size с номинальным рабочим напряжением +1,2 Вольта и возможно большей ёмкостью (2400 … 2850 мА/час). Аккумуляторы батареи GB1 располагаются, например, за тонкой стеклотекстолитовой перегородкой у задней стенки корпуса.

В качестве сенсоров E1 … E3 можно применить комплект из трёх винтов М3 (с гайками, шайбами и монтажными лепестками), установленный на декоративной пластинке из диэлектрического материала. При выборе крепежа, предпочтение рекомендуется отдать винтам с выступающими (полукруглыми или чечевичными) головками. Более эстетично смотрятся блестящие головки с хромированным или никелированным покрытием. Сенсоры E1 … E3 располагаются в один ряд на расстоянии 10 мм друг от друга. Причём сенсор E2 располагается в центре.
Печатная плата (далее просто ПП) ССТ2 выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 48 х 35 х 1,5 мм (см. рисунки 2 и 3).

Диаметр отверстий на ПП под соединительные проводники - 1 … 1,2 мм, под крепёжные винты – 2,5 мм., под остальные радиоэлектронные компоненты – 0,7 … 0,9 мм. Все резисторы и диоды устанавливаются на ПП вертикально.
Плата ССТ2 устанавливается в прямоугольном пластмассовом корпусе подходящих размеров (например, в мыльнице с наружными размерами 100 х 60 х 30 мм.). Печатная плата ССТ2 крепится винтами М2,5 с потайными головками к передней стороне корпуса (к верхней крышке мыльницы). Головки не должны выступать, чтобы не портить внешний вид фальшпанели. Для этого в местах установки винтов сверлятся и зенкуются на глубину, равную высоте потайной головки винта, отверстия. В отверстия «заподлицо» вставляются 4 винта. С обратной стороны крышки на винты надеваются простые и пружинные шайбы, а затем накручиваются гайки.
Возможные варианты фальшпанелей ССТ2 в масштабе 1:1 (размер 95 х 54 мм.) для корпуса - мыльницы с указанными выше размерами приводятся на рисунках 4А, 4Б, 4В.

Выбранный рисунок фальшпанели распечатывается на цветном принтере и приклеивается клеем ПВА поверх потайных головок винтов к верхней крышке мыльницы, зачищенной мелкой шкуркой. После сушки под прессом (с прокладкой из впитывающей влагу бумаги) в течение 24 часов, рисунок защищается от воздействия влаги широкой полоской прозрачного скотча. Затем на закреплённые в крышке мыльницы винты с потайными головками одеваются полые цилиндры высотой 3 … 10 мм, устанавливается плата, надеваются простые и пружинные шайбы и накручиваются гайки.
Рисунок печати – «трассировка печатной платы» (см. рисунок 3) – может быть перенесён на медную фольгу методом термопереноса или переведён при помощи копирки и обведён кислотостойкими перманентными маркерами. Подойдут специальные маркеры для подписывания компьютерных CD и DVD – дисков c диаметром пера от 1 мм.

Другой, более современный вариант – перенесение рисунка печати на медную фольгу методом термопереноса. О методе термопереноса рисунка трассировки ПП (печатной платы) подробно можно прочитать в файле MTR_TO (3444 кБ), пройдя по ссылке:

Разгадав ребус, следует посчитать и записать (двоичным числом) сколько букв «Е» содержит ребус, а затем (после печатного пробела) записать в именительном падеже шестое слово, содержащееся в ответе к ребусу. Подсказка: шестое слово является числительным (в именительном падеже сильно изменяется и состоит уже не из 6 - как в ребусе, а из 4 букв). Получившееся число - буквенное сочетание нужно ввести в строку «Пароль» файла «SST2_dop». Тогда вы сможете прочитать полный ответ к ребусу, получить 2 варианта рисунка фальшпанели размером 95 х 54 мм. и в качестве бонуса готовый к термопереносу (в масштабе = 1:1) отражённый рисунок трассировки печатной платы. Архив файла «SST2_dop» (115 кБ) можно скачать здесь:

Во второй раз замечаю, что простейшее устройство разработано не на отечественной микросхеме (КР1554ТМ2), а на её зарубежном аналоге. Наверное, что было под рукой, то и применили.

Сегодня я попытаюсь высказать только рекомендации по изготовлении новой поделки.
Во-первых, хорошо, что «ЛУЧШИЙ ПАРАМЕТР» светильника скрыт ребусным письмом. Это повышает интерес к ребусам, а от полученного результата не становится «мучительно больно за бесцельно» потраченное время на гуманитарный аспект технической конструкции.
Во-вторых, если светильник планируется питать минимально допустимым напряжением, то рекомендуется кремниевые диоды КД522Б заменить германиевыми (например, Д2, но подобранными с минимальным обратным током). А транзистор КП505А заменить транзистором КП504А.
В-третьих, для повышения стабильности выдержки таймера рекомендуется выбирать сопротивление R6 не более 1 мегома. А рабочее напряжение конденсатора C5 (для уменьшения тока утечки) увеличить с 10 до 16 … 25 Вольт.

При напряжении батареи свыше 3,6 Вольта вместо красного осветительного светодиода можно использовать белые, зелёные (как на рисунках 4А, Б, В) и синие светодиоды. При желании вместо одного можно включить 3-4 одинаковых светодиодов, соединённых параллельно.
Не следует бояться исключить из схемы тумблер «Питание». Дежурный токовый режим схемы очень экономичен (0,000 миллиампера) и не повлияет на срок службы батареи. А помехоустойчивость светильника довольно высокая.

И, наконец, рекомендация. После проверки спаянной конструкции рекомендуется первое включение делать через микроамперметр. Как мне сообщил разработчик, у него перенесённая на печатную плату конструкция работала как описано, но в режиме выключенного светодиода потребляла ток 55 миллиампер (при +3 Вольтах), что не было бы замечено без прибора. По результатам измерений ошибка была вычислена теоретически и подтвердилась: вывод 6 замкнулся с выводом 7 этой же микросхемы. Так проверка тока позволила избежать отложенных неприятностей, вызванных коротким замыканием.

На этом дозволенные речи прекращаю: улетаю для участия в коллоквиуме по экономии радиоэлектронных компонентов методом исключения тумблеров. Пожелайте мне удачи! И крепче держите в руках ваши трудолюбивые паяльники.

Почти все детали для сборки ССТ2 изображены на фото (рисунок 10). Одинаковые детали (резисторы и диоды ) представлены в единственном экземпляре. Контейнер под элементы GB1 применяется на 2-3 посадочных места в зависимости от выбранного напряжения питания.















Проверка работы ССТ2. Режим «Включено» - после кратковременного замыкания поры контактов, на которые указывает ярко красный треугольник – стрелка.