2) Схема сенсорного переключателя с использованием IC 4093

Эта вторая конструкция представляет собой еще один точный сенсорный переключатель, который может быть построен с использованием одной IC 409.3 и несколько других пассивных компонентов. Показанная схема чрезвычайно точна и отказоустойчива.

Схема в основном представляет собой триггер, который может запускаться касанием пальцев вручную.

Использование триггера Шмитта

IC 4093 представляет собой четырехканальный логический элемент И-НЕ с двумя входами и триггером Шмидта. Здесь мы используем все четыре вентиля из ИС для предполагаемой цели.

Как работает схема

Глядя на рисунок, схему можно понять по следующим пунктам:

Все логические элементы микросхемы в основном сконфигурированы как инверторы, и любая входная логика преобразуется в противоположную сигнальную логику на соответствующих выходах.

Первые два затвора N1 и N2 выполнены в виде защелки, резистор R1, идущий от выхода N2 к входу N1, становится ответственным за требуемое действие защелки.

Транзистор T1 представляет собой транзистор Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления, который был встроен для усиления мельчайших сигналов от прикосновений пальцев.

Первоначально, когда питание включено из-за конденсатора C1 на входе N1, логика на входе N1 подтягивается к потенциалу земли, защелкивая систему обратной связи N1 и N2, при этом этот вход создает отрицательную логику на выходе N2 .

Таким образом, ступень привода выходного реле становится неактивной при первоначальном включении питания. Теперь предположим, что к базе T1 прикасаются пальцем, транзистор мгновенно открывается, вызывая высокий логический уровень на входе N1 через C2, D2.

C2 мгновенно заряжается и блокирует дальнейшие неисправные триггеры от прикосновения, следя за тем, чтобы эффект устранения дребезга не мешал работе.

Вышеупомянутый высокий логический уровень мгновенно меняет состояние N1/N2, которые теперь фиксируются для создания положительного напряжения на выходе, запуская ступень релейного привода и соответствующую нагрузку.

Пока операция выглядит довольно просто, однако теперь следующее касание пальца должно заставить схему разрушиться и вернуться в исходное положение, и для реализации этой функции используется N4, и его роль становится действительно интересной.

После того, как выполнено вышеуказанное срабатывание, C3 постепенно заряжается (в течение секунд), приводя к низкому логическому уровню на соответствующем входе N3, также другой вход N3 уже удерживается на низком логическом уровне через резистор R2, который фиксируется на земля. Теперь N3 находится в идеальном режиме ожидания, «ожидая» следующего касания на входе.

Теперь предположим, что очередное последующее касание пальцем выполнено на входе T1, на входе N1 через C2 отпущен еще один положительный триггер, однако это не оказывает никакого влияния на N1 и N2, так как они уже защелкнуты в ответ на более ранний ввод положительного триггера.

Теперь второй вход N3, который также подключен к приему входного триггера через C2, мгновенно получает положительный импульс на подключенном входе.

В этот момент оба входа N3 становятся высокими. Это генерирует низкий логический уровень на выходе N3. Этот низкий логический уровень немедленно заземляет вход N1 через диод D2, нарушая положение защелки N1 и N2. Это приводит к тому, что выход N2 становится низким, отключая драйвер реле и соответствующую нагрузку. Мы вернулись в исходное состояние, и теперь схема ожидает следующего касания, чтобы повторить цикл.

Детали, необходимые для изготовления простой схемы сенсорного переключателя ВКЛ/ВЫКЛ.

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

Выше конструкция может быть дополнительно упрощена с помощью всего пары логических элементов И-НЕ , и цепь реле ON OFF. Всю конструкцию можно увидеть на следующей диаграмме:

3) Цепь электронного сенсорного выключателя 220 В

Теперь возможно преобразовать существующую цепь выключателя освещения сети 220 В в схему электронного сенсорного выключателя, описанную в этой 3-й конфигурации. Эта третья идея основана на микросхеме M668 и использует всего несколько других компонентов для реализации предлагаемого приложения включения/выключения сенсорного переключателя сети.

Как работает эта простая схема сетевого электронного сенсорного выключателя

Указанные 4 диода образуют базовую мостовую диодную сеть, тиристор используется для переключения сети 220 В переменного тока на нагрузку, а микросхема M668 используется для обработки включения/выключения. Фиксация OFF при каждом касании сенсорного переключателя.

Мостовая сеть выпрямляет переменный ток в постоянный через резистор R1, который ограничивает переменный ток до безопасного уровня для цепи, а VD5 соответствующим образом регулирует постоянный ток. Конечным результатом является выпрямленный, стабилизированный постоянный ток 6 В, который подается на сенсорную цепь для операций.

Сенсорная панель соединена с сетью ограничения тока с помощью R7/R8, чтобы пользователь не чувствовал удара, когда кладет палец на эту сенсорную панель.

Различные функции распиновки микросхемы можно узнать из следующих пунктов:

Положительный сигнал питания подается на контакт № 8 и заземление на контакт № 1 (минус). Сигнал касания сенсорной панели отправляется на контакт № 2, а логика преобразуется в ON или OFF на выходном контакте № 7. .

Этот сигнал с контакта № 7 последовательно переводит SCR и подключенную нагрузку в состояние ON или OFF.

C3 обеспечивает отсутствие ложного срабатывания SCR из-за множественных импульсов в ответ на неправильное или неадекватное прикосновение к сенсорной панели. R4 и C2 образуют каскад генератора для обеспечения необходимой обработки сигналов внутри ИС.

Сигнал синхронизации от R2/R5 делится внутри через контакт № 5 микросхемы. Вывод № 4 микросхемы выполняет очень важную и интересную функцию. При подключении к положительной линии или Vcc микросхема позволяет выходу попеременно включаться и выключаться, позволяя попеременно включать и выключать свет или нагрузку в ответ на каждое прикосновение к сенсорной панели.

Однако, когда контакт № 4 подключен к земле или отрицательной линии Vss, он преобразует ИС в 4-ступенчатую схему диммера.

Значение в этом положении означает, что каждое прикосновение к сенсорной панели заставляет нагрузку (например, лампу) последовательно уменьшать или увеличивать свою интенсивность, постепенно уменьшая или постепенно увеличивая яркость (и OFF на концах). Если у вас есть какие-либо вопросы относительно работы описанной выше схемы сетевого сенсорного выключателя, пожалуйста, запишите их в поле для комментариев. ..

4) Сенсорная схема лампы с таймером задержки

Четвертая конструкция представляет собой бестрансформаторную сенсорную задержку 220 В с задержкой. Схема выключателя лампы позволяет пользователю на мгновение включить настольную лампу или любую другую прикроватную лампу в ночное время.

Как работает схема.

В приведенной выше схеме четыре диода на входе образуют базовую схему мостового выпрямителя для преобразования сетевого переменного тока в постоянный. Этот выпрямленный постоянный ток стабилизируется стабилитроном 12 В и фильтруется конденсатором C2, чтобы получить достаточно чистый постоянный ток для соответствующей схемы сенсорного переключателя.

R5 используется для ограничения входного сетевого тока до гораздо более низкого уровня, подходящего для безопасной работы схемы.

Можно увидеть светодиод, подключенный к этому источнику питания, который гарантирует, что тусклый свет всегда включен рядом со схемой для облегчения быстрого нахождения панели сенсорного переключателя.

ИС, используемая в этой сенсорной лампе трансформатора со схемой задержки, представляет собой двойной D-триггер IC 4013, в который встроены 2 триггерных каскада, здесь мы используем один из этих каскадов для нашего приложения.

Всякий раз, когда к указанной сенсорной панели прикасаются пальцем, наше тело создает ток утечки в точке, вызывая мгновенный высокий логический уровень на выводе № 3 ИС, что, в свою очередь, приводит к тому, что вывод № 1 ИС становится высоким.
Когда это происходит, подключенный симистор срабатывает через R4, и мостовой выпрямитель завершает свой цикл, питая последовательную лампу. Лампа теперь горит ярко.

Тем временем конденсатор C1 постепенно начинает заряжаться через R3, и когда он полностью заряжается, контакт № 4 обрабатывается с помощью высокой логики, которая сбрасывает триггер в исходное состояние. Это мгновенно переводит контакт № 1 в низкий уровень, отключая SCR и лампу.

Значение R3/C1 дает задержку примерно в 1 минуту, ее можно увеличить или уменьшить, соответственно увеличив или уменьшив значения этих двух компонентов RC в соответствии с индивидуальными предпочтениями.

5) Сенсорный экран с использованием одного МОП-транзистора

Всего один полевой МОП-транзистор и несколько дополнительных пассивных элементов — это все, что нужно для создания этой схемы датчика 5-го касания. Видно, что затвор MOSFET соединен с резистором 22 МОм, а сенсорный датчик построен с использованием печатной платы с медной сеткой.

С указанным резистором 22 МОм даже дыхания на сетку датчика будет достаточно, чтобы МОП-транзистор мгновенно выключился. Если вы обнаружите, что эта чувствительность слишком высока, вы можете уменьшить 22M до 10M, тогда это позволит MOSFET выключаться прикосновением пальца к медной сенсорной плате.

В отсутствие прикосновения к датчику МОП-транзистор остается во включенном состоянии за счет положительного напряжения, поступающего с R1. В течение этого периода базовое напряжение Q2 через R2 остается заземленным через сток MOSFET, что приводит к тому, что транзистор Q2 остается выключенным. Когда Q2 выключен, реле также остается выключенным.

Как только сенсорная пластина касается, это мгновенно вызывает заземление напряжения R1 через палец, заставляя МОП-транзистор выключаться.

Когда МОП-транзистор выключен, транзистор Q2 получает доступ к потенциалу от R2 и теперь включается. Когда Q2 включается, катушка реле получает необходимое количество энергии, и она также включается, переключая ВКЛ любую нагрузку, которая может быть настроена на ее контакты.

При удалении пальца с сенсорного датчика цепь восстанавливается в исходное состояние, и реле выключается.

6) Используя IC 4011

Работая только с одной 1/2 микросхемы IC 4011, а также с несколькими биполярными транзисторами общего назначения, можно спроектировать этот седьмой сенсорный переключатель, который хорошо подходит для многочисленных цепей с батарейным питанием. Учитывая, что все входы оставшихся затворов IC 4011 подключены к линии заземления, ток, потребляемый IC в выключенном состоянии, практически равен нулю, а это означает, что срок службы батареи будет долгим и неизменным.

При прикосновении пальцем к контакту «вкл» контакт 3 становится высоким, что включает пару Дарлингтона и питание подается на нагрузку. При прикосновении к контактам «выключено» происходит обратное, и действие отключает нагрузку.

Q1 должен быть транзистором с высоким коэффициентом усиления, а Q2 должен быть выбран в соответствии с текущими характеристиками нагрузки.

7) Использование IC 4001 и IC 4020

В этой 8-й идее сенсорного переключателя при касании входного контакта затвора 1 (который, как и другие три затвора в устройстве, связан с функцией инвертора), паразитный шум сети улавливается и подключается к входу вентиля 1 (который, как и три других вентиля в устройстве, подключен для работы в качестве инвертора) через R1. Входной сигнал может переключать вход затвора 1 с одного логического уровня на другой, поскольку IC1 представляет собой КМОП-устройство с очень высоким входным сопротивлением.

Поскольку входное сопротивление схемы IC 4001 велико, обратное сопротивление D1 используется для соединения входа с землей во время бездействия, предотвращая ошибочные действия. В сочетании с входной емкостью схемы R1 работает как фильтр нижних частот, ослабляя шумы и помехи, которые могут возникнуть при сетевом сигнале частотой 50 Гц. На выходе логического элемента 1 по-прежнему присутствует значительное количество шумовых компонентов и время нарастания, которого недостаточно для работы конечного каскада схемы.

Для решения этой проблемы используется триггерная схема, построенная вокруг вентилей 2 и 3. Из-за связи с R2, R3 пытается поддерживать вход вентиля 2 почти в том же состоянии, что и выход вентиля 3, предотвращая любое изменение логического состояния, вызванное выходом вентиля 1. Поскольку R2 меньше R3, затвор 1 может управлять триггерной схемой, если его выходной сигнал достаточно велик. Основной сигнал 50 Гц действительно будет мощным, однако шумовые всплески могут и не появиться, поэтому они будут удалены с выхода триггера.

Соединение через R3 гарантирует быстрый сдвиг всякий раз, когда выход триггера начинает изменять состояние. IC2 представляет собой 14-ступенчатый двоичный (деление на 2) счетчик, а Q1 управляется с выхода седьмого каскада через резистор ограничения тока R5. При включении питания C2 и R4 посылают на счетчик положительный импульс сброса, в результате чего на выходах устанавливается низкий уровень, а транзистор Q1 выключается.

Нагрузку для транзистора Q1 формирует регулируемое устройство, которое, по-видимому, не получает существенной мощности. Сигнал частотой 50 Гц подается на IC2 при активации сенсорного контакта, а выход 7-й ступени меняет состояние после 64 импульсов.

Нагрузка включается и выключается, когда на этом выходе колеблется высокий и низкий уровень. На практике контакт удерживается достаточно долго, чтобы устройство перешло в идеальное состояние (что пользователь хочет сделать автоматически). В выключенном состоянии устройство потребляет около 1 мкА, а во включенном — примерно 3 мА.

Схема сенсорной последовательной светодиодной лампы

Следующая сенсорная последовательная светодиодная лампа будет работать следующим образом:

При включении питания короткий импульс посылается на контакт № 15 через подключенный конденсатор емкостью 1 мкФ. Короткий положительный импульс сбрасывает микросхему таким образом, что на выводе №3 достигается высокий логический уровень. При наличии высокого логического уровня на контакте №3 подключенный SCR включается, и светодиод 1 также включается. Поскольку источник питания постоянный, SCR фиксирует светодиод LED1 постоянно включенным и поддерживает его постоянно включенным.

После этого, если коснуться сенсорной панели один раз, высокий уровень логики на контакте №3 перейдет на контакт №2.

SCR на контакте № 2 также фиксируется и постоянно включает светодиод 2. Поэтому теперь и LED1, и LED2 включаются один за другим.

Затем, если коснуться сенсорной панели снова, высокий логический уровень с контакта № 2 переходит на контакт № 4, что приводит к тому, что транзистор TIP127 получает высокий логический уровень на своей базе, поэтому он выключается.

Когда транзистор TIP127 выключен, подача постоянного тока на светодиоды также выключается, что нарушает защелку двух SCR. Теперь оба тиристора выключаются, и светодиоды также выключаются.

Если в этой позиции коснуться сенсорной панели еще раз, высокий логический уровень на контакте № 4 перейдет к следующему выходному контакту, который является контактом № 7.

Однако, поскольку вывод № 7 подключен к выводу № 15 микросхемы, этот высокий логический уровень сбрасывает микросхему обратно. Действие сброса приводит к возврату высокого логического уровня на контакт № 3, в результате чего соответствующий SCR включается (защелкивается) и загорается светодиод 1. Теперь процесс повторяется.

Как мы видим, здесь используются только два светодиода, однако, поскольку у IC 4017 есть 10 выходов, мы можем использовать в общей сложности 10 светодиодов в этой схеме.

Последовательность выводов микросхемы следующая: 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 3, 2, 4, 7. Контакт № 4 используется для выключения транзистора и SCR, контакт № 7 используется для сброса микросхемы обратно на контакт № 3.

Это означает, что два вывода, которые идут сразу после последнего светодиода в последовательности, могут использоваться для поворота транзистора и сброса микросхемы соответственно.

Допустим, мы хотим использовать 8 последовательно активирующихся светодиодов. Для этого мы должны использовать выводы 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6 для подключения сетей SCR/LED. В этой ситуации два последующих контакта, которые идут после вывода № 6 (который является последним выводом светодиода), могут использоваться для выключения транзистора и для сброса ИС. Эти две распиновки, очевидно, являются контактом № 9.и штифт №11.

Вот как вы можете настроить распиновку IC 4017 для последовательного включения желаемого количества светодиодов посредством сенсорной активации.

Схема простого сенсорного переключателя

8 месяцев назад by Kiran Saleem

2559 просмотров

В этом уроке мы создадим «Простую схему сенсорного переключателя».

Как люди, мы пытаемся сделать вещи простыми, одним из них является простой сенсорный переключатель. Мы хотим, чтобы определенные действия выполнялись только прикосновением, а не нажатием кнопок. Чтобы определить событие касания, нам не нужны сложные схемы или микроконтроллеры, мы можем обнаружить прикосновение, используя простую схему сенсорного переключателя с таймером IC 555. Эта простая схема содержит несколько легкодоступных компонентов, вы можете использовать любой проводящий материал. в качестве сенсорного переключателя обязательно поместите эти две пластины рядом друг с другом. Если вам нужно включить или выключить приборы одним прикосновением, вы можете обратиться к этой схеме, эта схема определяет событие и заставляет светиться выходной светодиод, который остается в свечении в течение нескольких секунд, а затем отключается. Этот переключатель не требует прямого контакта с металлом и, следовательно, устраняет риски безопасности, он дает более гладкий вид таким устройствам, как ИБП и миксер-измельчитель.

Требуемое оборудование

№ SR	Компонент	Кол-во
1	Сенсорная панель (см. текст)	1
2	ИС таймера (NE555)	1
3	Резистор (100K, 470Ω)	1, 1
4	Конденсатор (10 мкФ/25В, 0,01u F)	1, 1
5	Светодиод	1
6	Соединительные провода	–
7	Источник питания 6 В постоянного тока (батарея или регулируемый источник питания)	1

Принципиальная схема

Пояснение к работе

В этой схеме таймер, IC 555 действует как моностабильный вибратор, поэтому пусковой штифт соединен с сенсорной пластиной, а другая сенсорная пластина подключена к источнику заземления.

Напряжение, подаваемое в эту цепь, должно быть 6 В, иначе произойдет перегорание микросхемы. Конденсатор между контактами 6 и 1 C1 (длительный или короткий импульс на выходе можно получить, изменив его значение) определяет время включения светодиода после прохождения триггера. Таким образом, с изменением емкости можно получить много витков во времени.

При включении питания светодиод не загорится до тех пор, пока не будет дан триггер. Триггерный штифт в таймере имеет высокое сопротивление и очень чувствителен, он может быть просто поднят потенциалом человеческого тела. Этот триггер определяет выход 555 и устанавливает триггер внутри таймеров 555. Когда на этом выводе высокий уровень, на выходе будет высокий уровень, а когда на этом выводе низкий уровень, на выходе будет низкий уровень. Этот контакт очень чувствителен к прикосновениям, и при касании он поднимет выходной сигнал 555 до высокого уровня. Здесь при касании триггерный штифт переводит триггер в режим SET, поэтому на выходе становится высокий уровень.