Byly prozkoumány 4 nejlepší obvody spínače dotykového snímače

Příspěvek podrobně popisuje 4 metody budování spínacích obvodů dotykových senzorů doma, které lze použít pro 220 V spotřebiče s pouhými dotykovými operacemi. První z nich je jednoduchý spínač dotykového senzoru využívající jeden IC 4017, druhý využívá Schmidtův spouštěcí IC, třetí pracuje s designem založeným na klopném obvodu a je tu další, který používá IC M668. Naučme se podrobně postupy.

Použití IC 4017 pro aktivaci reléového dotyku

S odkazem na níže uvedené schéma zapojení navrhovaného jednoduchého dotykem aktivovaného reléového obvodu vidíme, že celá konstrukce je postavena na IC 4017, což je desetistupňový desetičlenný dělič čipu Johnson.

IC se v zásadě skládá z 10 výstupů, počínaje od jeho pinu č. 3 a náhodně končícího u pinu č. 11, což představuje 10 výstupů, které jsou navrženy tak, aby vytvářely posloupnost nebo posun vysoké logiky napříč těmito výstupními piny v reakci na každý kladný pulz aplikovaný pin # 14.

Sekvenování nemusí skončit na posledním kolíku # 11, spíše by mu mohlo být přiřazeno zastavení na jakémkoli požadovaném mezilehlém pinoutu a návrat k prvnímu kolíku # 3 k zahájení cyklu znovu.

To se jednoduše provádí připojením vývodu koncové sekvence k resetovacímu kolíku # 15 IC. Tím je zajištěno, že kdykoli sekvence dosáhne tohoto pinoutu, cyklus se zde zastaví a vrátí se na pin # 3, což je počáteční pinout pro umožnění opakovaného cyklování sekvence ve stejném pořadí.

Například v našem designovém pin # 4, což je třetí pinout v sekvenci, lze vidět připojený k pin # 15 IC, znamená, že jak sekvence přeskočí z pin # 3 na další pin # 2, a pak na pin # 4 okamžitě se vrátí nebo otočí zpět na pin # 3, aby se cyklus znovu aktivoval.

Jak to funguje

Toto cyklování je vyvoláno dotykem na dotykovou desku což způsobí, že se na kolíku č. 14 IC objeví pozitivní puls pokaždé, když se dotknete.

Předpokládejme, že při zapnutí napájení je vysoká logika na kolíku # 3, tento kolík není nikde připojen a je nepoužívaný, zatímco kolík # 2 je viditelný ve spojení s fází budiče relé, proto v tomto okamžiku relé zůstane vypnuto.

Jakmile klepnete na dotykovou desku, pozitivní puls na pinu # 14 IC přepne výstupní sekvenci, která nyní přeskočí z pinu # 3 na pin # 2 a umožní relé sepnout.

Poloha je v tomto bodě udržována pevně, relé je v poloze ZAPNUTO a připojená zátěž je aktivována.

Jakmile však dotyková deska se znovu dotkne , sekvence je nucena přeskočit z pinu # 2 na pinu # 4, což následně vyzve IC k návratu logiky zpět na pin # 3, vypnutí relé a zátěže a povolení IC zpět do pohotovostního stavu.

Upravený design

Výše uvedený bistabilní obvod s klopným obvodem ovládaný dotykem může vykazovat určitou oscilaci v reakci na kontakt prstu, což vede k chatování relé. Aby se tento problém odstranil, měl by být obvod upraven, jak je uvedeno v následujícím diagramu.

Nebo můžete také postupovat podle schématu, které je zobrazeno ve videu.

2) Dotykový citlivý spínací obvod pomocí IC 4093

Tento druhý design je dalším přesným přepínačem citlivým na dotyk, který lze sestavit pomocí jediného IC 4093 a několika dalších pasivních komponent. Zobrazený obvod je extrémně přesný a odolný proti selhání.

Obvod je v podstatě klopný obvod, který může být spuštěno manuálními dotyky prstů .

Pomocí Schmittova spouště

IC 4093 je brána NAND Quad se 2 vstupy se Schmidtovou spouští. Zde pro navrhovaný účel zaměstnáváme všechny čtyři brány z IC.

Jak funguje obvod

Při pohledu na obrázek lze obvodu porozumět s následujícími body:

Všechny brány z IC jsou v zásadě konfigurovány jako střídače a jakákoli vstupní logika je na příslušných výstupech transformována do opačné logiky signálu.

První dvě hradla N1 a N2 jsou uspořádána ve formě západky, odpor R1, smyčkování z výstupu N2 na vstup N1, je odpovědný za požadovanou západkovou akci.

Transistor T1 je Darlingtonův tranzistor s vysokým ziskem, který byl zabudován pro zesílení minutových signálů z dotyků prstů.

Zpočátku, když je napájení zapnuto kvůli kondenzátoru C1 na vstupu N1, logika na vstupu N1 je přitažena k zemnímu potenciálu, což vytváří zpětnou vazbu systému N1 a N2, přičemž tento vstup vytváří negativní logiku na výstupu N2.

Stupeň budiče výstupního relé je tak při prvním zapnutí napájení neaktivní. Nyní předpokládejme, že se prstu dotkne základna T1, tranzistor okamžitě vede a řídí vysokou logiku na vstupu N1 přes C2, D2.

C2 se nabíjí okamžitě a blokuje jakékoli další vadné spouště na dotek, čímž zajišťuje, že efekt odskakování neruší provoz.

Výše uvedená logická výška okamžitě převrátí stav N1 / N2, který se nyní zablokuje, aby na výstupu vytvořil kladnou hodnotu, čímž se spustí stupeň reléového pohonu a odpovídající zátěž.

Zatím operace vypadá docela přímočaře, ale nyní další dotyk prstu měl by se obvod zhroutit a vrátit se do své původní polohy a pro implementaci této funkce je zaměstnán N4 a jeho role se stává skutečně zajímavou.

Po provedení výše uvedeného spouštění se C3 postupně nabije (během několika sekund), čímž dojde k logickému minimu na odpovídajícím vstupu N3, také další vstup N3 je již udržován na logickém minimu přes odpor R2, který je sevřen k zemi. N3 se nyní nachází v dokonalé pohotovostní poloze „čeká“ na další dotykovou spoušť na vstupu.

Nyní předpokládejme, že na vstupu T1 dojde k dalšímu dotyku prstu, další pozitivní spoušť je uvolněna na vstupu N1 přes C2, ale nevytváří žádný vliv na N1 a N2, protože jsou již zajištěny v reakci na dřívější vstup pozitivní spoušť.

Nyní druhý vstup N3, který je také připojen k příjmu spouštěcího vstupu přes C2, okamžitě získá kladný puls na připojeném vstupu.

V tomto okamžiku se oba vstupy N3 zvýší. To generuje logickou nízkou úroveň na výstupu N3. Toto logické minimum okamžitě přivede vstup N1 na zem přes diodu D2 a rozbije západkovou polohu N1 a N2. To způsobí, že výstup N2 bude nízký, vypne budič relé a odpovídající zátěž. Jsme zpět v původním stavu a obvod nyní čeká na další následující dotykovou spoušť, aby mohl cyklus opakovat.

Seznam dílů

Díly potřebné pro vytvoření jednoduchého dotykového spínacího obvodu.

• R1, R2 = 100K,
• 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 voltů, SPDT

Výše uvedený design lze dále zjednodušit pouze pomocí několika bran NAND a obvodu ZAPNUTO VYPNUTO. Celý design lze vidět na následujícím diagramu:

3) Obvod elektronického dotykového spínače 220 V

Nyní je možné převést váš stávající síťový spínací obvod 220V světelného obvodu s elektronickým dotykovým spínacím obvodem vysvětleným v tomto příspěvku. Tato třetí myšlenka je postavena na čipu M668 a pro implementaci navrhované aplikace zapnutí / vypnutí síťového dotykového ovládání využívá jen několik dalších komponent.

Jak funguje tento jednoduchý obvod elektronického dotykového spínače v síti

Uvedené 4 diody tvoří základní můstkovou diodovou síť, tyristor se používá k přepínání sítě 220 V AC pro zátěž, zatímco IC M668 se používá ke zpracování blokovacích akcí ZAP / VYP, kdykoli se dotknete dotykového spínače.

Síť můstku usměrňuje střídavý proud na stejnosměrný proud přes R1, což omezuje střídavý proud na bezpečnou úroveň pro obvod, a VD5 vhodně reguluje stejnosměrný proud. Konečným výsledkem je usměrněné, stabilizované 6V DC, které se aplikuje na dotykový obvod pro operace.

Dotyková deska je připojena k síti omezující proud pomocí R7 / R8, takže uživatel při dotyku prstu na dotykové podložce nepocítí žádný šokový pocit.

Různé funkce pinoutu integrovaného obvodu lze zjistit z následujících bodů:

Pozitivní napájení je přivedeno na pin # 8 a uzemněno na pin # 1 (negativní). Dotykový signál na dotykové podložce je odeslán na pin # 2 a logika je transformována na ZAPNUTO nebo VYPNUTO na výstupním pinu # 7.

Tento signál z pinu # 7 následně pohání SCR a připojenou zátěž do stavu ON nebo OFF.

C3 zajišťuje, že SCR není falešně spuštěn kvůli více pulzům v reakci na nesprávné nebo nedostatečné dotyky na dotykové ploše. R4 a C2 tvoří oscilátorový stupeň pro umožnění požadovaného zpracování signálů v IC.

Synchronizační signál z R2 / R5 je rozdělen interně na pin # 5 IC. Pin # 4 IC má velmi zásadní a zajímavou funkci. Když je připojen k kladné lince nebo Vcc, IC umožňuje střídavému přepínání výstupu ON / OFF, což umožňuje střídavému zapnutí a vypnutí světla nebo zátěže v reakci na každý dotyk na dotykové ploše.

Když je však pin # 4 připojen k zemi nebo záporné linii Vss, transformuje IC na čtyřstupňový obvod stmívače.

Význam v této poloze znamená, že každý dotyk dotykové podložky způsobí, že zátěž (například lampa) postupně sníží nebo zvýší svou intenzitu, a to postupně stmívání nebo postupné zesvětlení (a na koncích VYPNUTO). Máte-li jakékoli dotazy týkající se fungování výše diskutovaného obvodu dotykového síťového spínače, napište si je do pole pro komentář ...

4) Dotkněte se aktivovaného obvodu lampy s časovačem zpoždění

Čtvrtý design je beztransformátorový dotykem aktivovaný obvod spínače zpožděné lampy 220 V umožňuje uživateli na okamžik zapnout stolní lampu nebo jakýkoli jiný požadovaný postel lampa během noci.

Jak obvod funguje.

S odkazem na výše uvedený obvod tvoří čtyři diody na vstupu základní obvod usměrňovacího můstku pro usměrnění střídavého proudu v síti na stejnosměrný proud. Tento usměrněný stejnosměrný proud je stabilizován zenerem 12V a filtrován pomocí C2, aby se získal poměrně čistý stejnosměrný proud pro doprovod obvod dotykového spínače.

R5 se používá k omezení vstupního síťového proudu na mnohem nižší úroveň vhodnou pro bezpečný provoz obvodu.

S tímto napájecím zdrojem je vidět LED, která zajišťuje, že v blízkosti obvodu je vždy zapnuto tlumené světlo, což usnadňuje rychlé umístění dotykové spínací podložky.

IC použitý v této transformátorové dotykové lampě se zpožďovacím obvodem je a dvojitý flip-flip IC 4013 , který má uvnitř zabudované 2 stupně klopného obvodu, zde pro naši aplikaci využíváme jeden z těchto stupňů.

Kdykoli se dotykové podložky dotknete prstem, naše tělo nabízí svodový proud v bodě, který způsobí okamžitou vysokou logiku na kolíku # 3 IC, což zase způsobí, že pin # 1 IC bude vysoký.
Když k tomu dojde, připojený triak se spustí přes R4 a můstkový usměrňovač dokončí svůj cyklus napájením sériové lampy. Lampa nyní svítí jasně.

Mezitím se také kondenzátor C1 postupně začne nabíjet přes R3, a když se plně nabije, pin # 4 se vykreslí s vysokou logikou, která resetuje klopný obvod do původního stavu. Tím se okamžitě vypne nízký pin # 1 a vypne se SCR a lampa.

Hodnota R3 / C1 vytváří zpoždění asi 1 minutu, které lze zvýšit nebo snížit vhodným zvýšením nebo snížením hodnot těchto dvou RC složek podle individuálních preferencí.