De 4 bästa kretsarna för beröringssensorbrytare utforskade

Inlägget beskriver fyra metoder för att bygga kretsar för peksensor hemma, som kan användas för 220 V-apparater med enbart fingerpekfunktioner. Den första är en enkel beröringssensoromkopplare med en enda IC 4017, den andra använder en Schmidt trigger IC, den tredje fungerar med en flip-flop-baserad design och det finns en annan som använder IC M668. Låt oss lära oss procedurerna i detalj.

Använda en 4017 IC för Relay Touch Activation

Med hänvisning till nedanstående kretsschema för den föreslagna enkla beröringsaktiverade reläkretsen kan vi se att hela konstruktionen är uppbyggd kring IC 4017 som är ett 10-stegs johnsons decennierräknare.

IC består i grunden av 10 utgångar, från dess stift # 3 och slumpmässigt slutar vid stift # 11, och utgör 10 utgångar som är utformade för att producera en sekvensering eller skiftande hög logik över dessa utgångar som svar på varje enskild positiv puls som appliceras vid dess stift nr 14.

Sekvenseringen behöver inte avslutas vid den sista stiftet # 11, utan kan tilldelas att stoppa vid vilken önskad mellanliggande pinout som helst och återgå till den första stift nr 3 för att starta cykeln på nytt.

Detta görs helt enkelt genom att ansluta ändsekvensens pinout till återställningsstiftet # 15 på IC. Detta ser till att när sekvensen når denna pinout, stannar cykeln här och återgår till pin nr 3 som är den första pinout för att möjliggöra en upprepad cykling av sekvensen i samma ordning.

Till exempel i vår design stift # 4 som är den tredje pinout i sekvensen kan ses fäst till stift # 15 på IC, innebär att när sekvensen hoppar från stift # 3 till nästa stift # 2, och sedan till stift # 4 det återgår direkt eller vänder tillbaka till stift nr 3 för att aktivera cykeln igen.

Hur det fungerar

Denna cykling induceras av vidröra den angivna pekplattan vilket får en positiv puls att visas vid stift nr 14 på IC varje gång den berörs.

Låt oss anta att vid strömbrytaren PÅ är den höga logiken vid stift nr 3, den här stiften är inte ansluten någonstans och är oanvänd, medan stift nr 2 kan ses kopplat till relädrivsteget, därför förblir reläet nu avstängt.

Så snart pekplattan är knackad växlar den positiva pulsen vid stift nr 14 på IC utgångssekvensen som nu hoppar från stift nr 3 till stift nr 2 vilket gör att reläet kan slå PÅ.

Läget hålls fast vid denna punkt, med reläet i påslaget läge och den anslutna belastningen aktiverad.

Men så snart som beröringsplattan berörs igen , tvingas sekvensen att hoppa från stift nr 2 till stift nr 4, vilket i sin tur uppmanar IC: n att återställa logiken till stift nr 3, stänga av reläet och belastningen och möjliggöra IC: n tillbaka till sitt standby-tillstånd.

Modifierad design

Ovanstående beröringsstyrda flip-flop bistabila kretsar kan visa en viss svängning som svar på fingerkontakt, vilket kan leda till reläprat. För att eliminera problemet bör kretsen modifieras enligt följande diagram.

Eller så kan du också följa diagrammet som visas i videon.

2) Touch Sensitive Switch Circuit med IC 4093

Denna andra design är en annan exakt beröringskänslig omkopplare som kan byggas med en enda IC 4093 och några andra passiva komponenter. Den visade kretsen är extremt korrekt och felsäker.

Kretsen är i grunden en flip-flop som kan vara utlöses genom manuella fingertryck .

Använda Schmitt Trigger

IC 4093 är en Quad 2-ingångs NAND-grind med Schmidt-utlösare. Här använder vi alla fyra portarna från IC för det föreslagna syftet.

Hur kretsen fungerar

Med tanke på figuren kan kretsen förstås med följande punkter:

Alla grindar från IC är i grunden konfigurerade som växelriktare och varje ingångslogik omvandlas till en motsatt signallogik vid respektive utgångar.

De första två grindarna N1 och N2 är anordnade i form av en spärr, motståndet R1 som slingrar från utsignalen från N2 till ingången till N1 blir ansvarigt för den önskade spärrhandlingen.

Transistor T1 är Darlington högförstärkt transistor som har införlivats för att förstärka minutsignalerna från fingertrycken.

Initialt när strömmen slås PÅ på grund av kondensatorn C1 vid ingången till N1 dras logiken vid ingången till N1 till jordpotential vilket gör att N1 och N2 återkopplingssystem spärras med denna ingång som ger en negativ logik vid utsignalen från N2.

Utgångsrelädrivsteget görs således inaktivt under den första strömbrytaren PÅ. Antag nu att en fingerberöring görs vid basen av T1, transistorn leder omedelbart och driver en hög logik vid ingången till N1 via C2, D2.

C2 laddas omedelbart och blockerar ytterligare felaktiga utlösare från beröringen och ser till att den avvisande effekten inte stör driften.

Ovanstående logik hög vänder omedelbart tillståndet för N1 / N2 som nu låses för att producera ett positivt vid utgången, vilket utlöser relädrivsteget och motsvarande belastning.

Hittills ser operationen ganska enkel ut, men nu nästa fingertryck borde få kretsen att kollapsa och återgå till sin ursprungliga position och för att implementera denna funktion används N4 och dess roll blir verkligen intressant.

Efter att ovanstående utlösning är klar laddas C3 gradvis (inom sekunder), vilket ger en logik låg vid motsvarande ingång för N3, även den andra ingången för N3 hålls redan vid logisk låg genom motståndet R2, som är fastklämt till marken. N3 blir nu stationerad i ett perfekt standby-läge och 'väntar' på nästa avtryckare vid ingången.

Antag nu att nästa efterföljande fingerberöring görs vid ingången till T1, en annan positiv utlösare släpps vid ingången till N1 via C2, men den ger inget inflytande över N1 och N2 eftersom de redan är låsta som svar på den tidigare ingången positiv utlösare.

Nu får den andra ingången på N3 som också är ansluten för att ta emot ingångsutlösaren via C2 omedelbart en positiv puls vid den anslutna ingången.

I detta ögonblick går båda ingångarna till N3 högt. Detta genererar en logisk låg nivå vid utgången av N3. Denna logiska låga drar omedelbart ingången till N1 till mark via dioden D2 och bryter spärrpositionen för N1 och N2. Detta gör att utgången från N2 blir låg och slår av relädrivrutinen och motsvarande belastning. Vi är tillbaka i det ursprungliga tillståndet och kretsen väntar nu på nästa efterföljande beröringsutlösare för att upprepa cykeln.

Dellista

Delar som krävs för att skapa en enkel beröringskänslig brytarkrets.

• 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
• Relä = 12 volt, SPDT

Ovanstående design kan förenklas ytterligare med bara ett par NAND-grindar och en relä PÅ AV-krets. Hela designen kan ses i följande diagram:

3) 220V elektronisk beröringsbrytarkrets

Det kan nu vara möjligt att konvertera din befintliga 220V-strömbrytarkrets med den elektroniska beröringsbrytarkretsen som förklaras i detta inlägg. Denna tredje idé är uppbyggd kring chip M668 och den använder bara en handfull andra komponenter för att implementera den föreslagna huvudströmbrytaren PÅ / AV-applikation.

Hur den här enkla elnätet fungerar

De angivna 4 dioderna utgör det grundläggande bryggdiodnätverket, tyristorn används för att koppla om 220V växelström för lasten, medan IC M668 används för att bearbeta PÅ / AV-spärråtgärderna när beröringsbrytaren berörs.

Bryggnätverket korrigerar växelströmmen till likström genom R1, vilket begränsar växelströmmen till säker nivå för kretsen, och VD5 reglerar likströmmen på lämpligt sätt. Det slutliga resultatet är en rättad, stabiliserad 6V DC som appliceras på beröringskretsen för operationerna.

Pekplattan är ansluten till ett strömbegränsande nätverk med R7 / R8 så att ingen stötar upplevs av användaren när han sätter fingret på denna pekplatta.

IC: s olika pinout-funktioner kan läras av följande punkter:

Tillförseln positiv matas till stift nr 8 och jordas till stift nr 1 (negativ) Pekssignalen på styrplattan skickas till stift nr 2 och logiken omvandlas till en PÅ eller AV vid utgångsstiftet # 7.

Denna signal från stift nr 7 driver därefter SCR och den anslutna belastningen till antingen PÅ eller AV-tillstånd.

C3 ser till att SCR inte utlöses falskt på grund av flera pulser som svar på en felaktig eller otillräcklig beröring av styrplattan. R4 och C2 bildar ett oscillatorsteg för att möjliggöra den nödvändiga behandlingen av signalerna inom IC.

En synkroniseringssignal från R2 / R5 är uppdelad intern genom stift nr 5 på IC. Stift nr 4 på IC har en mycket viktig och intressant funktion. När den är ansluten till den positiva linjen eller Vcc, möjliggör IC IC-utgången att växla växelvis PÅ / AV, så att ljuset eller belastningen växlar PÅ och AV växelvis som svar på varje beröring på styrplattan.

Men när stift nr 4 är ansluten till marken eller den negativa linjen Vss, omvandlar den IC till en 4-stegs dimmerkrets.

Det betyder i varje läge att varje beröring på pekplattan gör att belastningen (t.ex. en lampa) minskar eller ökar sin intensitet sekventiellt, på ett gradvis avbländande eller gradvis lysande sätt (och AV i ändarna). Om du har några frågor angående funktionen för den ovan diskuterade strömbrytarkretsen, skriv ner dem genom kommentarrutan ...

4) Peka på aktiverad lampkrets med fördröjningstimer

Den fjärde designen är en transformatorfri beröringsaktiverad 220V fördröjningslampbrytarkrets möjliggör för användaren att tillfälligt sätta PÅ en bordslampa eller något annat önskat sänglampa under natten.

Hur kretsen fungerar.

Med hänvisning till kretsen ovan utgör de fyra dioderna vid ingången den grundläggande brygglikriktarkretsen för att rätta nätströmmen till DC. Denna likriktade likström stabiliseras av 12V-zenern och filtreras av C2 för att få en ganska ren likström för den medföljande pekbrytarkrets.

R5 används för att begränsa ingångsströmmen till en mycket lägre nivå som är lämplig för att manövrera kretsen säkert.

En lysdiod kan ses ansluten till denna strömförsörjning vilket säkerställer att ett svagt ljus alltid är PÅ nära kretsen för att underlätta snabb placering av pekplattan.

IC som används i denna transformatorpeklampa med fördröjningskrets är en dubbel D flip-flip IC 4013 , som har två flip-flop-steg byggda inuti, här använder vi ett av dessa steg för vår applikation.

Närhelst den angivna pekplattan berörs med fingret, erbjuder vår kropp en läckström på den punkt som orsakar en kortvarig hög logik på stift nr 3 på IC, vilket i sin tur gör att stift nr 1 på IC går högt.
När detta händer utlöses den bifogade triac via R4, och brygglikriktaren slutför sin cykel och driver serielampan. Lampan tänds nu starkt.

Under tiden börjar kondensatorn C1 gradvis laddas via R3, och när den blir fulladdad stiftet 4 återges med en hög logik som återställer vippan i sitt ursprungliga skick. Detta stänger omedelbart av stift nr 1 och stänger av SCR och lampan.

Värdet på R3 / C1 ger en fördröjning på cirka 1 minut, detta kan ökas eller minskas genom att lämpligt öka eller minska värdena för dessa två RC-komponenter enligt individuell preferens.