Die Funktion eines Treppenhausautomaten ist allgemein bekannt. Man betritt ein
Treppenhaus, meistens handelt es sich dabei um ein mehrstöckiges Gebäude, betätigt einen
Licht-Taster und schaltet auf diesem Wege die Treppenhaus-Beleuchtung ein. Trotz dass man den
Taster gleich losgelassen hat, bleibt die Beleuchtung weiterhin an, bis man seine Wohnung erreicht
hat. Erst zu späterem Zeitpunkt geht das Licht automatisch aus.
Die Aufgabe eines Treppenhausautomaten besteht also darin, bei Bedarf für Flurbeleuchtung
zu sorgen und diese, um Energie zu sparen, wieder automatisch abzuschalten.
Eine mögliche Lösung dieser Aufgabe wäre zum Beispiel unter Verwendung des Timerbausteins
NE555 möglich. Die Schaltung kann man der Einfachheit wegen als eine 3teilige-Komposition ansehen.
Das erste Segment der Schaltung bilden die Taster, mit denen das Licht eingeschaltet werden soll.
Die Taster, in einer beliebigen Anzahl, werden parallel verschaltet und an die
Klemmen X1 und X2 angeschlossen. Der große Vorteil dieser Lösung ist, dass an den Tastern, also
in unmittelbarer Nähe zum Benutzer, keine gefährliche 230V Spannung anliegt, sondern völlig
ungefährliche 12V.
Ein geschlossener Taster führt die Spannung über die Klemme X2 und den Vorwiderstand R3 zu
dem Optokoppler IC2, der dann unsere eigentliche Schaltung aktiviert. Alternativ zu einem
Optokoppler könnte
die Einschaltung mit einem Signalrelais realisiert werden, oder direkt mit einem der Taster
S1 .. S4. Mit einem Zwischenglied, wie in diesem Fall IC2, kann man die eigentliche Steuerelektronik
von den externen Geräten trennen.
Ein weiteres Segment bildet die Lastseite. An den Klemmen X3 und X4 wird unsere Beleuchtung
angeschlossen. Sie kann aus einer oder mehreren Leuchten bestehen, die dann ebenfalls parallel
zu verschalten wären. Die Lampen werden hier mit dem Relais K1 eingeschaltet. Das Relais kann bei
einer Spannung von 230 VAC eine Last bis zu 8A schalten. Die Spule des Relais ist für 12VDC
ausgelegt. Um den unerwünschten Induktionsspannungen vorzubeugen, wurde parallel zu der Spule
die Freilaufdiode D2 angeschlossen.
Das letzte Segment der Schaltung beinhaltet die Verschaltung des Timers NE555 (IC1).
Er bildet den Kern der Steuerelektronik.
Sobald der Eingang des Timers (Pin2) gegen Masse gezogen wird, kippt die interne
Kippstufe und schaltet den Ausgang OUT (Pin3) ein. Nachdem der Eingang wieder frei wird (High
über R1) läuft die eingestellte Zeit ab und der Ausgang wird anschließend abgeschaltet.
Wird während die Ablaufzeit bereits läuft, erneut ein Taster betätigt, wird die Zeit resetet
und beginnt, nachdem der Taster wieder losgelassen wurde, von Anfang an zu laufen.
Für die Nachlaufzeit sind der Kondensator C2 und der Widerstand R2 zuständig. Die Zeit wird
nach der Formel
t = R * C * 1,1
berechnet. Bei meiner Dimensionierung (C=100µ, R=1.8M) ergibt sich dabei eine Verzögerungszeit
von ca. 3,3 Min. Die komplette Schaltung sieht dann wie folgt aus:
Um die Schaltung im Video vorzuzeigen, habe ich den Widerstand R2 mit einem kleinen
im Wert von 15k ersetzt. Damit ergibt sich eine Verzögerung von ca. 1,6 sek. Statt einer 230V
Leuchte habe ich eine Leuchtdiode mit Vorwiderstand verwendet.
