4 najlepsze obwody przełącznika czujnika dotykowego

W poście opisano 4 metody budowania obwodów przełącznika czujnika dotykowego w domu, które mogą być używane do urządzeń 220 V za pomocą zwykłych operacji dotykowych. Pierwszy z nich to prosty przełącznik czujnika dotykowego wykorzystujący pojedynczy układ scalony IC 4017, drugi wykorzystuje układ scalony wyzwalacza Schmidt, trzeci działa z konstrukcją opartą na przerzutniku, a jest jeszcze jeden, który wykorzystuje układ scalony M668. Poznajmy szczegółowo procedury.

Używanie układu scalonego 4017 do aktywacji przekaźnika dotykowego

Odnosząc się do podanego poniżej schematu obwodu dla proponowanego prostego obwodu przekaźnika aktywowanego dotykiem, widzimy, że cały projekt jest zbudowany wokół IC 4017, który jest 10-stopniowym układem dzielnika dziesięcioletniego Johnson's.

Układ scalony zasadniczo składa się z 10 wyjść, zaczynając od jego pinu # 3 i losowo kończąc na pinie # 11, stanowiących 10 wyjść, które są zaprojektowane do wytwarzania sekwencjonowania lub przesuwania wysokiej logiki na tych pinach wyjściowych w odpowiedzi na każdy pojedynczy dodatni impuls zastosowany na jego pin # 14.

Sekwencjonowanie nie musi kończyć się na ostatnim pinie # 11, raczej może być przypisane do zatrzymania na dowolnym pośrednim wyprowadzeniu i powrócenia do pierwszego pinu # 3, aby rozpocząć cykl od nowa.

Odbywa się to po prostu przez połączenie wyprowadzenia sekwencji końcowej z pinem resetowania # 15 układu scalonego. Daje to pewność, że za każdym razem, gdy sekwencja osiągnie ten wyprowadzenie, cykl zatrzymuje się tutaj i powraca do styku nr 3, który jest początkowym wyprowadzeniem umożliwiającym powtórzenie cyklu sekwencji w tej samej kolejności.

Na przykład w naszym projekcie pin # 4, który jest trzecim pinem w sekwencji, można zobaczyć dołączony do pinu # 15 układu scalonego, oznacza to, że sekwencja przeskakuje z pinu # 3 do następnego pinu # 2, a następnie do pinu # 4 natychmiast powraca lub wraca do pinu nr 3, aby ponownie włączyć cykl.

Jak to działa

Ten cykl jest wywoływany przez dotykając wskazanej płytki dotykowej co powoduje pojawienie się dodatniego impulsu na pinie nr 14 układu scalonego przy każdym dotknięciu.

Załóżmy, że w momencie włączenia zasilania logika wysoka jest na pinie 3, ten pin nigdzie nie jest podłączony i jest nieużywany, natomiast pin 2 jest połączony ze stopniem sterownika przekaźnika, dlatego w tym momencie przekaźnik pozostaje wyłączony.

Zaraz po dotknięciu płytki dotykowej dodatni impuls na pinie nr 14 układu scalonego przełącza sekwencję wyjściową, która teraz przeskakuje ze styku nr 3 do pinu nr 2, umożliwiając włączenie przekaźnika.

W tym momencie pozycja jest utrzymywana na stałe, z przekaźnikiem w pozycji włączonej i włączonym obciążeniu.

Jednak gdy tylko płyta dotykowa jest ponownie dotykana , sekwencja jest zmuszona do przeskoczenia ze styku nr 2 do styku nr 4, co z kolei powoduje, że układ scalony powraca do logiki z powrotem do pinu nr 3, wyłączając przekaźnik i obciążenie oraz umożliwiając układowi scalonemu powrót do stanu gotowości.

Zmodyfikowany projekt

Powyższy, obsługiwany dotykowo obwód bistabilny typu flip-flop może wykazywać pewne oscylacje w odpowiedzi na kontakt z palcem, co prowadzi do drgań przekaźnika. Aby wyeliminować ten problem, obwód należy zmodyfikować zgodnie z poniższym schematem.

Możesz też postępować zgodnie ze schematem pokazanym na filmie.

2) Obwód przełącznika czułego na dotyk wykorzystujący układ IC 4093

Ta druga konstrukcja to kolejny dokładny przełącznik dotykowy, który można zbudować przy użyciu pojedynczego układu scalonego 4093 i kilku innych elementów pasywnych. Przedstawiony obwód jest niezwykle dokładny i bezawaryjny.

Obwód jest w zasadzie przerzutnikiem, który może być wyzwalane przez ręczne dotknięcia palcem .

Korzystanie z wyzwalacza Schmitta

IC 4093 to poczwórna 2-wejściowa bramka NAND z wyzwalaczem Schmidta. Tutaj używamy wszystkich czterech bramek z układu scalonego do proponowanego celu.

Jak działa obwód

Patrząc na rysunek, obwód można zrozumieć za pomocą następujących punktów:

Wszystkie bramki z układu scalonego są zasadniczo skonfigurowane jako falowniki, a dowolna logika wejściowa jest przekształcana na przeciwną logikę sygnału na odpowiednich wyjściach.

Pierwsze dwie bramki N1 i N2 są rozmieszczone w postaci zatrzasku, rezystor R1 zapętlony od wyjścia N2 do wejścia N1 staje się odpowiedzialny za pożądane działanie blokujące.

Tranzystor T1 to tranzystor Darlingtona o dużym wzmocnieniu, który został zastosowany w celu wzmocnienia najdrobniejszych sygnałów dotknięcia palcem.

Początkowo, gdy zasilanie jest włączone z powodu kondensatora C1 na wejściu N1, układ logiczny na wejściu N1 jest podciągany do potencjału masy, powodując zatrzaśnięcie układu sprzężenia zwrotnego N1 i N2 z tym wejściem wytwarzającym ujemną logikę na wyjściu N2.

Stopień sterownika przekaźnika wyjściowego jest zatem nieaktywny podczas początkowego włączenia zasilania. Załóżmy teraz, że dotyk palca u podstawy T1, tranzystor natychmiast przewodzi, sterując wysokim stanem logicznym na wejściu N1 przez C2, D2.

C2 ładuje się natychmiast i blokuje wszelkie dalsze błędne wyzwalacze z dotyku, upewniając się, że efekt odbicia nie zakłóci operacji.

Powyższa logika wysoka natychmiast zmienia stan N1 / N2, który teraz zatrzaskuje się, tworząc dodatni sygnał na wyjściu, wyzwalając stopień sterowania przekaźnika i odpowiadające mu obciążenie.

Jak dotąd operacja wygląda dość prosto, ale teraz następna dotyk palcem powinien spowodować zawalenie się obwodu i powrót do pierwotnego położenia, a do realizacji tej funkcji wykorzystuje się N4 i jego rola staje się naprawdę interesująca.

Po wykonaniu powyższego wyzwalania C3 stopniowo ładuje się (w ciągu kilku sekund), przynosząc stan logiczny niski na odpowiednim wejściu N3, również drugie wejście N3 jest już utrzymywane na niskim poziomie logicznym przez rezystor R2, który jest zaciśnięty do masy. N3 ustawia się teraz w doskonałej pozycji gotowości „czekając” na następny spust dotykowy na wejściu.

Teraz załóżmy, że następny kolejny dotyk palca jest wykonywany na wejściu T1, kolejny pozytywny wyzwalacz jest zwalniany na wejściu N1 przez C2, jednak nie powoduje to żadnego wpływu na N1 i N2, ponieważ są one już zablokowane w odpowiedzi na wcześniejsze wejście pozytywny wyzwalacz.

Teraz drugie wejście N3, które jest również podłączone do odbierania wyzwalania wejściowego przez C2, natychmiast otrzymuje dodatni impuls na podłączonym wejściu.

W tym momencie oba wejścia N3 osiągają stan wysoki. To generuje logiczny niski poziom na wyjściu N3. Ten stan logiczny niski natychmiast pociąga wejście N1 do masy przez diodę D2, przerywając położenie zatrzasku N1 i N2. Powoduje to, że wyjście N2 staje się niskie, wyłączając sterownik przekaźnika i odpowiednie obciążenie. Wróciliśmy do pierwotnego stanu, a obwód czeka teraz na następny kolejny wyzwalacz dotykowy, aby powtórzyć cykl.

Lista części

Części wymagane do wykonania prostego obwodu przełącznika czułego na dotyk.

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

Powyższy projekt można dodatkowo uprościć, używając zaledwie kilku bramek NAND i obwodu przekaźnika ON OFF. Cały projekt można zobaczyć na poniższym diagramie:

3) Obwód elektronicznego przełącznika dotykowego 220 V.

Może być teraz możliwe przekształcenie istniejącego obwodu włącznika światła 220 V w sieci elektrycznej za pomocą elektronicznego obwodu przełącznika dotykowego opisanego w tym poście. Ten trzeci pomysł jest zbudowany wokół chipa M668 i wykorzystuje tylko kilka innych komponentów do implementacji proponowanej aplikacji włączania / wyłączania dotykowego przełącznika głównego.

Jak działa ten prosty obwód elektronicznego przełącznika dotykowego

Wskazane 4 diody tworzą podstawową sieć diod mostkowych, tyrystor służy do przełączania sieci 220V AC dla obciążenia, podczas gdy IC M668 jest używany do przetwarzania akcji zatrzaskowych ON / OFF po każdym dotknięciu przełącznika dotykowego.

Sieć mostkowa prostuje prąd przemienny na prąd stały przez R1, co ogranicza prąd przemienny do bezpiecznego poziomu dla obwodu, a VD5 odpowiednio reguluje prąd stały. Końcowym rezultatem jest wyprostowane, stabilizowane napięcie 6 V DC, które jest podawane do obwodu dotykowego podczas operacji.

Płytka dotykowa jest połączona z siecią ograniczającą prąd za pomocą R7 / R8, dzięki czemu użytkownik nie odczuwa wrażenia wstrząsu podczas przykładania palca do tego touchpada.

Różne funkcje układu scalonego można nauczyć się z następujących punktów:

Dodatnie zasilanie jest doprowadzane do styku nr 8, a masa do styku nr 1 (ujemny). Sygnał dotykowy na tabliczce dotykowej jest wysyłany do styku nr 2, a logika jest przekształcana w stan WŁ. Lub WYŁ. Na styku wyjściowym nr 7.

Ten sygnał ze styku # 7 następnie powoduje przełączenie tyrystora i podłączonego obciążenia do stanu włączenia lub wyłączenia.

C3 zapewnia, że ​​SCR nie jest fałszywie wyzwalany z powodu wielu impulsów w odpowiedzi na niewłaściwe lub nieodpowiednie dotknięcie panelu dotykowego. R4 i C2 tworzą stopień oscylatora, który umożliwia wymagane przetwarzanie sygnałów w układzie scalonym.

Sygnał synchronizacji z R2 / R5 jest rozdzielany wewnętrznie przez pin nr 5 układu scalonego. Pin # 4 układu scalonego ma bardzo istotną i interesującą funkcję. Po podłączeniu do linii dodatniej lub Vcc, układ scalony umożliwia naprzemienne włączanie / wyłączanie wyjścia, umożliwiając naprzemienne włączanie i wyłączanie światła lub obciążenia w odpowiedzi na każde dotknięcie panelu dotykowego.

Jednak gdy pin # 4 jest podłączony do masy lub linii ujemnej Vss, przekształca układ scalony w 4-stopniowy obwód ściemniacza.

Oznacza to, że w tej pozycji każde dotknięcie touchpada powoduje sekwencyjne zmniejszenie lub zwiększenie intensywności obciążenia (na przykład lampy), w sposób stopniowy ściemniający lub stopniowo rozjaśniający (i WYŁĄCZONY na końcach). W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących funkcjonowania omawianego powyżej obwodu dotykowego przełącznika sieciowego prosimy o wpisanie ich w polu komentarza ...

4) Obwód lampy aktywowany dotykiem z zegarem opóźnienia

Czwarty projekt to beztransformatorowy, uruchamiany dotykiem obwód przełącznika lampy 220 V z opóźnieniem, który umożliwia użytkownikowi chwilowe włączenie lampy stołowej lub dowolnej innej pożądanej lampka nocna w nocy.

Jak działa obwód.

Nawiązując do powyższego obwodu, cztery diody na wejściu tworzą podstawowy obwód prostownika mostkowego do prostowania prądu przemiennego na prąd stały. Ten wyprostowany prąd stały jest stabilizowany przez zenera 12 V i filtrowany przez C2 w celu uzyskania dość czystego prądu stałego dla towarzyszącego obwód przełącznika dotykowego.

R5 służy do ograniczania wejściowego prądu sieciowego do znacznie niższego poziomu odpowiedniego do bezpiecznej obsługi obwodu.

Można zobaczyć diodę LED połączoną z tym zasilaniem, która zapewnia, że ​​przyciemnione światło jest zawsze włączone w pobliżu obwodu, aby ułatwić szybkie zlokalizowanie przełącznika dotykowego.

Układ scalony zastosowany w tej lampie dotykowej transformatora z obwodem opóźnienia to a przerzutnik podwójny D IC 4013 , który ma wbudowane 2 stopnie flip flop, tutaj używamy jednego z tych etapów w naszej aplikacji.

Za każdym razem, gdy wskazany panel dotykowy zostanie dotknięty palcem, nasze ciało oferuje prąd upływowy w punkcie, powodując chwilowe wysokie wartości logiczne na pinie nr 3 układu scalonego, co z kolei powoduje, że pin nr 1 układu scalonego przechodzi w stan wysoki.
Kiedy tak się stanie, podłączony triak jest wyzwalany przez R4, a mostek prostowniczy kończy swój cykl zasilając lampę szeregową. Lampa świeci teraz jasno.

W międzyczasie kondensator C1 stopniowo zaczyna ładować się przez R3, a gdy zostanie w pełni naładowany, pin # 4 jest renderowany z wysoką logiką, która resetuje przerzutnik do pierwotnego stanu. Powoduje to natychmiastowe wyłączenie styku nr 1 w stan niski, wyłączając SCR i lampę.

Wartość R3 / C1 powoduje opóźnienie około 1 minuty, które można zwiększyć lub zmniejszyć, odpowiednio zwiększając lub zmniejszając wartości tych dwóch elementów RC, zgodnie z indywidualnymi preferencjami.