Εξερευνήθηκαν 4 καλύτερα κυκλώματα διακόπτη αισθητήρα αφής

Η ανάρτηση περιγράφει λεπτομερώς 4 μεθόδους κατασκευής κυκλωμάτων διακόπτη αισθητήρα αφής στο σπίτι, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συσκευές 220 V με απλές λειτουργίες αφής με το δάχτυλο. Ο πρώτος είναι ένας απλός διακόπτης αισθητήρα αφής χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC 4017, ο δεύτερος χρησιμοποιεί ένα IC Schmidt trigger, το 3ο λειτουργεί με ένα σχέδιο με βάση το flip flop και υπάρχει ένα άλλο που χρησιμοποιεί το IC M668. Ας μάθουμε λεπτομερώς τις διαδικασίες.

Χρησιμοποιώντας ένα IC 4017 για την ενεργοποίηση του ρελέ αφής

Αναφερόμενοι στο παρακάτω διάγραμμα κυκλώματος για το προτεινόμενο απλό κύκλωμα ρελέ ενεργοποιημένης αφής, μπορούμε να δούμε ότι ολόκληρος ο σχεδιασμός είναι χτισμένος γύρω από το IC 4017, το οποίο είναι ένα τσιπ μετρητή διαχωριστή δεκαετίας του johnson.

Το IC αποτελείται βασικά από 10 εξόδους, ξεκινώντας από τον ακροδέκτη # 3 και τελειώνει τυχαία στον ακροδέκτη # 11, αποτελώντας 10 εξόδους που έχουν σχεδιαστεί για να παράγουν μια αλληλουχία ή μετατόπιση υψηλής λογικής σε αυτές τις ακίδες εξόδου σε απόκριση σε κάθε θετικό παλμό που εφαρμόζεται στο ακίδα # 14.

Η αλληλουχία δεν χρειάζεται να ολοκληρωθεί στον τελευταίο πείρο # 11, αλλά θα μπορούσε να αντιστοιχιστεί για να σταματήσει σε οποιοδήποτε επιθυμητό ενδιάμεσο pinout και να επιστρέψει στον πρώτο πείρο # 3 για να ξεκινήσει εκ νέου ο κύκλος.

Αυτό γίνεται απλά συνδέοντας το pinout της ακολουθίας τερματισμού με τον πείρο επαναφοράς # 15 του IC. Αυτό διασφαλίζει ότι κάθε φορά που η ακολουθία φτάνει σε αυτό το pinout, ο κύκλος σταματά εδώ και επιστρέφει στο pin # 3 που είναι το αρχικό pinout για να επιτρέπεται ένας επαναλαμβανόμενος κύκλος της ακολουθίας με την ίδια σειρά.

Για παράδειγμα, στην σχεδίασή μας ο πείρος # 4 που είναι το τρίτο pinout στην ακολουθία μπορεί να φανεί συνδεδεμένος με τον πείρο # 15 του IC, υπονοεί ότι καθώς η ακολουθία πηδά από τον πείρο # 3 στον επόμενο πείρο # 2 και στη συνέχεια στον πείρο # 4 επαναφέρεται αμέσως ή γυρίζει πίσω στον πείρο # 3 για να ενεργοποιηθεί ξανά ο κύκλος.

Πως δουλεύει

Αυτή η ποδηλασία προκαλείται από αγγίζοντας την υποδεικνυόμενη πλάκα αφής που προκαλεί έναν θετικό παλμό να εμφανίζεται στον ακροδέκτη # 14 του IC κάθε φορά που αγγίζεται.

Ας υποθέσουμε ότι στο διακόπτη λειτουργίας ΟΝ η υψηλή λογική είναι στον ακροδέκτη # 3, αυτός ο πείρος δεν είναι συνδεδεμένος πουθενά και δεν χρησιμοποιείται, ενώ ο πείρος # 2 μπορεί να φανεί συνδεδεμένος με το στάδιο του ρελέ, επομένως αυτή τη στιγμή το ρελέ παραμένει απενεργοποιημένο.

Μόλις πατηθεί η πλάκα αφής, ο θετικός παλμός στον πείρο # 14 του IC εναλλάσσει την ακολουθία εξόδου που πηδά τώρα από τον πείρο # 3 στον πείρο # 2 επιτρέποντας στο ρελέ να ενεργοποιηθεί.

Η θέση διατηρείται σταθερή σε αυτό το σημείο, με το ρελέ στη θέση ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΟΥ και το συνδεδεμένο φορτίο ενεργοποιημένο.

Ωστόσο, μόλις το η πλάκα αφής αγγίζεται ξανά , η ακολουθία αναγκάζεται να μεταβεί από τον πείρο # 2 στον πείρο # 4, το οποίο με τη σειρά του ζητά από το IC να επαναφέρει τη λογική πίσω στον πείρο # 3, κλείσιμο του ρελέ και φορτίο και επιτρέποντας στο IC να επιστρέψει στην κατάσταση αναμονής.

Τροποποιημένο σχέδιο

Το παραπάνω κύκλωμα flip flop bistable μπορεί να εμφανίσει κάποια ταλάντωση σε απόκριση στην επαφή των δακτύλων, οδηγώντας σε φλυαρία ρελέ. Για την εξάλειψη αυτού του ζητήματος, το κύκλωμα πρέπει να τροποποιηθεί όπως δίνεται στο ακόλουθο διάγραμμα.

Ή μπορείτε επίσης να ακολουθήσετε το διάγραμμα που εμφανίζεται στο βίντεο.

2) Κύκλωμα διακόπτη ευαίσθητου αφής με χρήση IC 4093

Αυτός ο δεύτερος σχεδιασμός είναι ένας άλλος ακριβής διακόπτης ευαίσθητος στην αφή που μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας ένα μόνο IC 4093 και μερικά άλλα παθητικά εξαρτήματα. Το κύκλωμα που εμφανίζεται είναι εξαιρετικά ακριβές και αδιάβροχο.

Το κύκλωμα είναι βασικά ένα flip-flop που μπορεί να είναι ενεργοποιείται μέσω χειροκίνητων πινελιών .

Χρησιμοποιώντας το Schmitt Trigger

Το IC 4093 είναι μια πύλη NAND Quad 2-εισόδου με σκανδάλη Schmidt. Εδώ χρησιμοποιούμε και τις τέσσερις πύλες από το IC για τον προτεινόμενο σκοπό.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Κοιτάζοντας το σχήμα, το κύκλωμα μπορεί να γίνει κατανοητό με τα ακόλουθα σημεία:

Όλες οι πύλες από το IC είναι βασικά διαμορφωμένες ως μετατροπείς και οποιαδήποτε λογική εισόδου μετατρέπεται σε αντίθετη λογική σήματος στις αντίστοιχες εξόδους.

Οι δύο πρώτες πύλες Ν1 και Ν2 είναι διατεταγμένες με τη μορφή μάνδαλου, η αντίσταση R1 που βγαίνει από την έξοδο του Ν2 στην είσοδο του Ν1 γίνεται υπεύθυνη για την επιθυμητή δράση μανδάλωσης.

Το τρανζίστορ Τ1 είναι τρανζίστορ υψηλού κέρδους του Ντάρλινγκτον που έχει ενσωματωθεί για την ενίσχυση των λεπτών σημάτων από τις πινελιές των δακτύλων.

Αρχικά όταν η τροφοδοσία είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΜΕΝΗ λόγω του πυκνωτή C1 στην είσοδο του Ν1, η λογική στην είσοδο του Ν1 τραβιέται στο έδαφος γείωσης καθιστώντας τα συστήματα ανατροφοδότησης Ν1 και Ν2 μανδαλωμένα με αυτήν την είσοδο παράγοντας μια αρνητική λογική στην έξοδο του Ν2.

Έτσι, το στάδιο οδήγησης του ρελέ εξόδου καθίσταται ανενεργό κατά την αρχική ενεργοποίηση του διακόπτη ισχύος. Ας υποθέσουμε τώρα ότι γίνεται μια αφή με το δάχτυλο στη βάση του Τ1, το τρανζίστορ πραγματοποιεί αμέσως, οδηγώντας μια υψηλή λογική στην είσοδο του Ν1 μέσω C2, D2.

Το C2 φορτίζει άμεσα και αποκλείει τυχόν ελαττωματικά σκανδάλη από το άγγιγμα, διασφαλίζοντας ότι το εφέ απενεργοποίησης δεν διαταράσσει τη λειτουργία.

Η παραπάνω λογική υψηλή αναστρέφει αμέσως την κατάσταση του N1 / N2 που τώρα μανδαλώνει για να παράγει ένα θετικό στην έξοδο, ενεργοποιώντας το στάδιο κίνησης του ρελέ και το αντίστοιχο φορτίο.

Μέχρι στιγμής η λειτουργία φαίνεται αρκετά απλή, αλλά τώρα η επόμενη δάχτυλο πρέπει να κάνει το κύκλωμα να καταρρεύσει και να επιστρέψει στην αρχική του θέση και για την εφαρμογή αυτής της δυνατότητας, χρησιμοποιείται το N4 και ο ρόλος του γίνεται πραγματικά ενδιαφέρων.

Μετά την ολοκλήρωση της παραπάνω ενεργοποίησης, το C3 φορτίζεται σταδιακά (μέσα σε δευτερόλεπτα), φέρνοντας μια λογική χαμηλή στην αντίστοιχη είσοδο του N3, επίσης η άλλη είσοδος του N3 διατηρείται ήδη σε λογική χαμηλή μέσω της αντίστασης R2, η οποία είναι στερεωμένη στη γείωση. Το N3 πλέον τοποθετείται σε τέλεια θέση αναμονής 'αναμονή' για την επόμενη σκανδάλη αφής στην είσοδο.

Τώρα ας υποθέσουμε ότι η επόμενη επαφής με το δάχτυλο γίνεται στην είσοδο του T1, μια άλλη θετική σκανδάλη απελευθερώνεται στην είσοδο του N1 μέσω C2, ωστόσο δεν παράγει καμία επιρροή στα N1 και N2 καθώς είναι ήδη μανδαλωμένα σε απόκριση με την προηγούμενη είσοδο θετική ώθηση.

Τώρα, η δεύτερη είσοδος του Ν3 που είναι επίσης συνδεδεμένη για τη λήψη της σκανδάλης εισόδου μέσω C2 παίρνει αμέσως έναν θετικό παλμό στη συνδεδεμένη είσοδο.

Αυτή τη στιγμή και οι δύο είσοδοι του N3 πηγαίνουν υψηλές. Αυτό δημιουργεί ένα λογικό χαμηλό επίπεδο στην έξοδο του N3. Αυτό το λογικό χαμηλό τραβά αμέσως την είσοδο του Ν1 στη γείωση μέσω της διόδου D2, σπάζοντας τη θέση μανδάλου των Ν1 και Ν2. Αυτό προκαλεί χαμηλή την έξοδο του Ν2, απενεργοποιώντας τον οδηγό ρελέ και το αντίστοιχο φορτίο. Είμαστε πίσω στην αρχική κατάσταση και το κύκλωμα περιμένει τώρα την επόμενη σκανδάλη αφής για να επαναλάβει τον κύκλο.

Λίστα ανταλλακτικών

Απαιτούνται ανταλλακτικά για την κατασκευή ενός απλού κυκλώματος διακόπτη ευαίσθητου στην αφή.

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

Ο παραπάνω σχεδιασμός μπορεί να απλοποιηθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας μόνο δύο πύλες NAND και ένα κύκλωμα ON OFF ρελέ. Ολόκληρος ο σχεδιασμός φαίνεται στο ακόλουθο διάγραμμα:

3) Ηλεκτρονικό κύκλωμα διακόπτη αφής 220V

Μπορεί τώρα να είναι δυνατή η μετατροπή του υπάρχοντος κυκλώματος διακόπτη φωτός 220V με το ηλεκτρονικό κύκλωμα διακόπτη αφής που εξηγείται σε αυτήν την ανάρτηση. Αυτή η τρίτη ιδέα είναι χτισμένη γύρω από το τσιπ M668 και χρησιμοποιεί μόνο λίγα άλλα στοιχεία για την εφαρμογή της προτεινόμενης εφαρμογής ON / OFF του διακόπτη αφής.

Πώς λειτουργεί αυτό το απλό ηλεκτρονικό κύκλωμα διακόπτη αφής

Οι υποδεικνυόμενες 4 δίοδοι αποτελούν το βασικό δίκτυο διόδου γέφυρας, ο θυρίστορ χρησιμοποιείται για την εναλλαγή του δικτύου 220V AC για το φορτίο, ενώ το IC M668 χρησιμοποιείται για την επεξεργασία των ενεργειών μανδάλωσης ON / OFF κάθε φορά που αγγίζετε το διακόπτη αφής.

Το δίκτυο γέφυρας διορθώνει το AC σε DC μέσω του R1, το οποίο περιορίζει το ρεύμα AC σε ασφαλές επίπεδο για το κύκλωμα και το VD5 ρυθμίζει κατάλληλα το DC. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ένα διορθωμένο, σταθεροποιημένο 6V DC που εφαρμόζεται στο κύκλωμα αφής για τις λειτουργίες.

Η πλάκα αφής συνδέεται με ένα τρέχον περιοριστικό δίκτυο χρησιμοποιώντας R7 / R8, έτσι ώστε να μην γίνεται αισθητή αίσθηση κλονισμού από τον χρήστη ενώ βάζει δάκτυλο σε αυτό το ταμπλό αφής.

Μπορείτε να μάθετε τις διάφορες λειτουργίες pinout του IC από τα ακόλουθα σημεία:

Το θετικό τροφοδοσίας εφαρμόζεται στον ακροδέκτη # 8 και στη γείωση στον ακροδέκτη # 1 (αρνητικό) Το σήμα αφής στην επιφάνεια αφής αποστέλλεται στον ακροδέκτη # 2 και η λογική μετατρέπεται σε ON ή OFF στον πείρο εξόδου # 7.

Αυτό το σήμα από τον πείρο # 7 οδηγεί στη συνέχεια το SCR και το συνδεδεμένο φορτίο είτε σε κατάσταση ON ή OFF.

Το C3 διασφαλίζει ότι το SCR δεν ενεργοποιείται ψευδώς λόγω πολλαπλών παλμών ως απόκριση σε ακατάλληλη ή ανεπαρκή επαφή στο ταμπλό αφής. Τα R4 και C2 σχηματίζουν ένα στάδιο ταλαντωτή για την ενεργοποίηση της απαιτούμενης επεξεργασίας των σημάτων εντός του IC.

Ένα σήμα συγχρονισμού από R2 / R5 διαιρείται εσωτερικά μέσω του πείρου # 5 του IC. Το Pin # 4 του IC έχει μια πολύ σημαντική και ενδιαφέρουσα λειτουργία. Όταν συνδέεται με τη θετική γραμμή ή Vcc, το IC επιτρέπει την έξοδο εναλλαγής ON / OFF εναλλακτικά, επιτρέποντας στο φως ή στο φορτίο να ενεργοποιείται και να απενεργοποιείται εναλλακτικά σε απάντηση σε κάθε άγγιγμα στην επιφάνεια αφής.

Ωστόσο, όταν ο πείρος # 4 είναι συνδεδεμένος στο έδαφος ή στην αρνητική γραμμή Vss, μετατρέπει το IC σε κύκλωμα dimmer 4 σταδίων.

Σημασία σε αυτήν τη θέση κάθε άγγιγμα στην επιφάνεια αφής προκαλεί το φορτίο (για παράδειγμα μια λυχνία) να μειώνει ή να αυξάνει την ένταση του διαδοχικά, με έναν σταδιακά εξασθενημένο ή σταδιακά λαμπερό τρόπο (και OFF στα άκρα). Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τη λειτουργία του παραπάνω κυκλώματος διακόπτη αφής κεντρικού δικτύου, γράψτε τα στο πλαίσιο σχολίων ...

4) Αγγίξτε το κύκλωμα ενεργοποιημένης λυχνίας με χρονοδιακόπτη καθυστέρησης

Η τέταρτη σχεδίαση είναι ένα κύκλωμα διακόπτη λαμπτήρα καθυστέρησης 220V με δυνατότητα αφής χωρίς μετασχηματιστή που επιτρέπει στο χρήστη να ανάψει στιγμιαία τη λυχνία επιτραπέζιου λαμπτήρα ή οποιοδήποτε άλλο επιθυμητό λάμπα κρεβατιού κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα.

Αναφερόμενοι στο παραπάνω κύκλωμα, οι τέσσερις δίοδοι στην είσοδο αποτελούν το βασικό κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας για την διόρθωση του δικτύου AC σε DC. Αυτό το διορθωμένο DC σταθεροποιείται από το 12V zener και φιλτράρεται από το C2 για να αποκτήσει ένα αρκετά καθαρό DC για τα συνοδευτικά κύκλωμα διακόπτη αφής.

Το R5 χρησιμοποιείται για τον περιορισμό του ρεύματος εισόδου σε πολύ χαμηλότερο επίπεδο κατάλληλο για την ασφαλή λειτουργία του κυκλώματος.

Ένα LED μπορεί να φανεί συνδεδεμένο με αυτήν την τροφοδοσία που διασφαλίζει ότι ένα αμυδρό φως είναι πάντα αναμμένο κοντά στο κύκλωμα για τη διευκόλυνση της γρήγορης τοποθέτησης του ταμπλό αφής.

Το IC που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον μετασχηματιστή λαμπτήρα αφής με κύκλωμα καθυστέρησης είναι α διπλό D flip-flip IC 4013 , που έχει ενσωματωμένα 2 στάδια flip flop, εδώ χρησιμοποιούμε ένα από αυτά τα στάδια για την εφαρμογή μας.

Κάθε φορά που το υποδεικνυόμενο touch pad αγγίζεται με το δάχτυλο, το σώμα μας προσφέρει ρεύμα διαρροής στο σημείο προκαλώντας μια στιγμιαία υψηλή λογική στον ακροδέκτη # 3 του IC, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί την ακμή # 1 του IC.
Όταν συμβεί αυτό, το συνδεδεμένο triac ενεργοποιείται μέσω R4 και ο ανορθωτής γέφυρας ολοκληρώνει τον κύκλο του τροφοδοτώντας τη λυχνία σειράς. Η λάμπα ανάβει τώρα έντονα.

Επίσης στο μεταξύ, ο πυκνωτής C1 αρχίζει σταδιακά να φορτίζει μέσω R3 και όταν φορτιστεί πλήρως ο πείρος # 4 αποδίδεται με υψηλή λογική που επαναφέρει το flip flop στην αρχική του κατάσταση. Αυτό γυρίζει αμέσως τον πείρο # 1 χαμηλό σβήνοντας το SCR και τη λάμπα.

Η τιμή του R3 / C1 παράγει καθυστέρηση περίπου 1 λεπτού, αυτό μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί με την κατάλληλη αύξηση ή μείωση των τιμών αυτών των δύο εξαρτημάτων RC σύμφωνα με την κάθε προτίμηση.