Boli preskúmané 4 najlepšie obvody prepínačov dotykového senzora

Príspevok podrobne popisuje 4 spôsoby budovania obvodov spínania dotykových senzorov doma, ktoré je možné použiť pre spotrebiče s napätím 220 V iba pomocou dotyku prstom. Prvý z nich je jednoduchý prepínač dotykového senzora využívajúci jeden IC 4017, druhý používa Schmidtovu spúšťaciu IC, tretí pracuje s dizajnom založeným na flip flope a je tu ďalší, ktorý používa IC M668. Poďme sa podrobne naučiť postupy.

Použitie 4017 IC na aktiváciu relé dotykom

S odkazom na nižšie uvedenú schému zapojenia pre navrhovaný jednoduchý dotykový reléový obvod, vidíme, že celá konštrukcia je postavená na IC 4017, čo je 10-krokový johnsonov dekádny čítač s deličom.

IC v podstate pozostáva z 10 výstupov, počnúc jeho pinom # 3 a náhodne končiacim na pinovi # 11, čo predstavuje 10 výstupov, ktoré sú navrhnuté tak, aby produkovali sekvenovanie alebo posúvali vysokú logiku cez tieto výstupné piny v reakcii na každý pozitívny impulz aplikovaný na pin č. 14.

Sekvenovanie nemusí skončiť na poslednom kolíku # 11, skôr by mu mohlo byť priradené zastavenie na ľubovoľnom požadovanom medzipinoute a návrat k prvému kolíku # 3, aby sa cyklus obnovil znova.

To sa jednoducho deje pripojením pinoutu koncovej sekvencie k resetovaciemu kolíku # 15 IC. To zaisťuje, že kedykoľvek sekvencia dosiahne tento pinout, cyklus sa tu zastaví a vráti sa na pin # 3, ktorý je počiatočným pinoutom na umožnenie opakovania cyklu sekvencie v rovnakom poradí.

Napríklad v našom dizajne je pin # 4, ktorý je tretím pinoutom v poradí, pripojený k pin # 15 IC, znamená, že ako sekvencia preskočí z pin # 3 na ďalší pin # 2, a potom na pin # 4, okamžite sa vráti alebo otočí späť na pin # 3, aby sa cyklus znova aktivoval.

Ako to funguje

Tento cyklus je vyvolaný dotyk dotknutej dotykovej dosky čo spôsobí, že sa na kolíku č. 14 IC objaví pozitívny impulz zakaždým, keď sa ho dotknete.

Predpokladajme, že pri zapnutí napájania je vysoká logika na kolíku č. 3, tento kolík nie je nikde pripojený a je nepoužívaný, zatiaľ čo kolík č. 2 je viditeľný ako prepojený s fázou budiča relé, preto v tomto okamihu relé zostane vypnuté.

Akonáhle je dotyková doska ťuknutá, kladný impulz na kolíku # 14 IC prepne výstupnú sekvenciu, ktorá teraz preskočí z kolíka # 3 na kolík # 2 a umožní relé zopnúť.

Poloha je v tomto bode udržiavaná pevne, relé je v zapnutej polohe a aktivovaná pripojená záťaž.

Akonáhle však dotyková doska sa znovu dotkne , sekvencia je nútená preskočiť z pinu # 2 na pin # 4, čo následne vyvolá IC, aby vrátila logiku späť na pin # 3, vypne relé a záťaž a aktivuje IC späť do pohotovostného stavu.

Upravený dizajn

Vyššie uvedený bistabilný obvod s klopným obvodom ovládaný dotykom môže vykazovať určité kmitanie v reakcii na kontakt prstom, čo vedie k štebotaniu relé. Aby sa tento problém vylúčil, obvod by sa mal upraviť, ako je uvedené v nasledujúcom diagrame.

Môžete tiež postupovať podľa schémy, ktorá je zobrazená na videu.

2) Dotykový citlivý spínací obvod pomocou IC 4093

Tento druhý dizajn predstavuje ďalší presný spínač citlivý na dotyk, ktorý je možné zostaviť pomocou jediného IC 4093 a niekoľkých ďalších pasívnych súčastí. Zobrazený obvod je mimoriadne presný a odolný voči poruchám.

Obvod je v podstate klopný obvod, ktorý môže byť sa spúšťajú ručnými dotykmi prstov .

Pomocou Schmitt Trigger

IC 4093 je Quad 2-vstupová brána NAND so spúšťou Schmidt. Tu pre navrhovaný účel zamestnávame všetky štyri brány z IC.

Ako funguje obvod

Pri pohľade na obrázok je možné obvod pochopiť nasledujúcimi bodmi:

Všetky hradlá z IC sú v zásade nakonfigurované ako invertory a akákoľvek vstupná logika sa na príslušných výstupoch transformuje do opačnej signálnej logiky.

Prvé dve hradlá N1 a N2 sú usporiadané vo forme západky, odpor R1 slučkujúci z výstupu N2 na vstup N1 sa stáva zodpovedným za požadovanú západkovú činnosť.

Tranzistor T1 je Darlingtonov vysokovýkonný tranzistor, ktorý je zabudovaný na zosilňovanie minútových signálov z dotykov prstov.

Spočiatku, keď je napájanie zapnuté kvôli kondenzátoru C1 na vstupe N1, logika na vstupe N1 je stiahnutá na zemný potenciál, čím vytvára spätnú väzbu systému N1 a N2, pričom tento vstup vytvára negatívnu logiku na výstupe N2.

Stupeň budiča výstupného relé sa tak stane neaktívnym počas počiatočného zapnutia napájania. Teraz predpokladajme, že dôjde k dotyku prsta na základni T1, tranzistor okamžite vedie a riadi vysokú logiku na vstupe N1 cez C2, D2.

C2 sa nabíja okamžite a blokuje všetky ďalšie chybné spúšťače pri dotyku, čím zaisťuje, že efekt odrazu nebude rušiť činnosť.

Vyššie uvedená logická výška okamžite prevráti stav N1 / N2, ktorý sa teraz zablokuje, aby vytvoril pozitívum na výstupe, čím spustil stupeň budenia relé a zodpovedajúce zaťaženie.

Zatiaľ to vyzerá celkom jednoducho, teraz však už ďalšie dotyk prsta ak by sa obvod zrútil a vrátil sa do pôvodnej polohy, implementácia tejto funkcie spočíva v použití N4 a jeho rola sa stáva skutočne zaujímavou.

Po vykonaní vyššie uvedeného spustenia sa C3 postupne nabije (v priebehu niekoľkých sekúnd), čím sa na zodpovedajúcom vstupe N3 dostane logické minimum, taktiež druhý vstup N3 je už držaný na logickej hodnote nízkej hodnoty cez rezistor R2, ktorý je upnutý na zem. N3 je teraz v perfektnej pohotovostnej polohe „čaká“ na ďalšiu dotykovú spúšť na vstupe.

Teraz predpokladajme, že sa na vstupe T1 uskutoční ďalší nasledujúci dotyk prstom, na vstupe N1 cez C2 sa uvoľní ďalší pozitívny spúšťač, ktorý však neprodukuje žiadny vplyv na N1 a N2, pretože sú už zablokované v reakcii na skorší vstup pozitívny spúšťač.

Teraz druhý vstup N3, ktorý je tiež pripojený na príjem vstupnej spúšte cez C2, okamžite získa pozitívny impulz na pripojenom vstupe.

V tomto okamihu idú oba vstupy N3 vysoko. Toto generuje logicky nízku úroveň na výstupe N3. Toto logické minimum okamžite privedie vstup N1 na zem cez diódu D2 a preruší polohu západky N1 a N2. To spôsobí, že výstup N2 bude nízky, vypne sa budič relé a príslušné zaťaženie. Sme späť v pôvodnom stave a obvod teraz čaká na ďalšie nasledujúce dotykové spustenie, aby sa cyklus zopakoval.

Zoznam položiek

Súčasti potrebné na vytvorenie jednoduchého obvodu spínača citlivého na dotyk.

• R1, R2 = 100 tis.,
• R6 = 1K
• R3, R5 = 2M2,
• R4 = 10K,
• C1 = 100uF / 25V
• C2, C3 = 0,22 uF
• D1, D2, D3 = 1N4148,
• N1 --- N4 = IC 4093,
• T1 = 8050,
• T2 = BC547
• Relé = 12 voltov, SPDT

Vyššie uvedený návrh je možné ďalej zjednodušiť použitím iba niekoľkých brán NAND a obvodu ZAPNUTÉ VYPNUTÉ relé. Celý dizajn je možné vidieť na nasledujúcom diagrame:

3) Obvod elektronického dotykového spínača 220 V

Teraz je možné previesť váš existujúci sieťový obvod spínača svetiel na 220 V pomocou obvodu elektronického dotykového spínača, ktorý je vysvetlený v tomto príspevku. Táto tretia myšlienka je postavená na čipe M668 a na implementáciu navrhovanej aplikácie sieťového dotykového spínača využíva iba niekoľko ďalších komponentov.

Ako funguje tento jednoduchý obvod elektronického dotykového spínača v sieti

Indikované 4 diódy tvoria základnú mostíkovú diódovú sieť, tyristor sa používa na prepínanie záťaže zo siete 220 V str., Zatiaľ čo IC M668 sa používa na spracovanie aretácie ON / OFF vždy, keď sa dotknete dotykového spínača.

Mostová sieť usmerňuje striedavý prúd na jednosmerný prúd cez R1, čo obmedzuje striedavý prúd na bezpečnú úroveň pre obvod, a VD5 vhodne reguluje jednosmerný prúd. Konečným výsledkom je usmernené, stabilizované 6 V ss., Ktoré sa aplikuje na dotykový obvod pre operácie.

Dotyková doska je spojená so sieťou obmedzujúcou prúd pomocou R7 / R8, takže používateľ pri dotyku prsta na tejto dotykovej podložke nepocíti žiadny šokový pocit.

Rôzne funkcie pinoutu integrovaného obvodu sa dajú naučiť z nasledujúcich bodov:

Kladný napájací zdroj sa aplikuje na pin # 8 a uzemní sa na pin # 1 (záporný). Dotykový signál na dotykovej podložke sa pošle na pin # 2 a logika sa transformuje na ZAPNUTÉ alebo VYPNUTÉ na výstupnom kolíku # 7.

Tento signál z pinu č. 7 následne vedie SCR a pripojenú záťaž do stavu ON alebo OFF.

C3 sa uisťuje, že SCR nie je chybne spustený v dôsledku viacerých impulzov v reakcii na nesprávny alebo neprimeraný dotyk na dotykovej podložke. R4 a C2 tvoria oscilátorový stupeň pre umožnenie požadovaného spracovania signálov v IC.

Synchronizačný signál z R2 / R5 je interne rozdelený na pin # 5 IC. Pin # 4 IC má veľmi zásadnú a zaujímavú funkciu. Po pripojení k pozitívnej linke alebo Vcc umožňuje IC striedavo prepínať výstup ZAP / VYP, čo umožňuje striedavému zapínaniu a vypínaniu svetla alebo záťaže v reakcii na každý dotyk na dotykovej podložke.

Keď je však pin # 4 pripojený k zemi alebo zápornej linke Vss, transformuje IC na štvorstupňový obvod stmievača.

Význam v tejto polohe znamená, že každý dotyk na dotykovej podložke spôsobí, že záťaž (napríklad lampa) postupne zníži alebo zvýši svoju intenzitu, a to postupne stmievaním alebo postupne zosvetľujúcim spôsobom (a na koncoch VYPNUTÉ). Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa fungovania vyššie diskutovaného obvodu sieťového dotykového spínača, napíšte ich do poľa pre poznámky ...

4) Dotknite sa obvodu aktivovaného žiarovky s časovačom oneskorenia

Štvrtý dizajn je beztransformátorový dotykový aktivovaný obvod spínača oneskorenia 220 V, ktorý umožňuje používateľovi na chvíľu zapnúť stolovú lampu alebo akékoľvek iné požadované posteľná lampa počas nočného času.

Ako funguje obvod.

Pokiaľ ide o vyššie uvedený obvod, štyri diódy na vstupe tvoria základný obvod usmerňovacieho mostíka na usmernenie sieťového striedavého prúdu na jednosmerný prúd. Tento usmernený jednosmerný prúd je stabilizovaný zenerom 12V a filtrovaný pomocou C2, aby sa získal pomerne čistý jednosmerný prúd pre sprievodné obvod dotykového spínača.

R5 sa používa na obmedzenie vstupného sieťového prúdu na oveľa nižšiu úroveň vhodnú na bezpečnú prevádzku obvodu.

K tomuto napájaciemu zdroju je pripojená LED dióda, ktorá zaručuje, že v blízkosti obvodu je vždy ZAPNUTÉ tlmené svetlo, čo uľahčuje rýchle umiestnenie podložky dotykového spínača.

IC použitý v tejto transformátorovej dotykovej žiarovke s oneskorovacím obvodom je a dvojitý flip-flip IC 4013 , ktorý má v sebe zabudované 2 stupne flip flopu, tu pre našu aplikáciu využívame jeden z týchto stupňov.

Kedykoľvek sa dotknete indikovanej dotykovej podložky prstom, naše telo ponúkne únikový prúd v bode, ktorý spôsobí okamžitú vysokú logiku na kolíku # 3 IC, čo následne spôsobí, že pin # 1 na IC ide vysoko.
Keď sa to stane, pripojí sa triak pripojený cez R4 a mostíkový usmerňovač dokončí svoj cyklus napájaním sériovej žiarovky. Lampa teraz svieti jasne.

Medzitým sa tiež kondenzátor C1 začne postupne nabíjať cez R3, a keď sa úplne nabije, pin # 4 sa vykreslí s vysokou logikou, ktorá resetuje klopný obvod do pôvodného stavu. Toto okamžite prepne pin # 1 na nízku hodnotu tým, že vypne SCR a žiarovku.

Hodnota R3 / C1 vedie k oneskoreniu asi 1 minúty, ktoré je možné zvýšiť alebo znížiť vhodným zvýšením alebo znížením hodnôt týchto dvoch RC zložiek podľa individuálnej preferencie.