สำรวจ 4 วงจรสวิตช์เซ็นเซอร์สัมผัสที่ดีที่สุด

โพสต์แสดงรายละเอียด 4 วิธีในการสร้างวงจรสวิตช์เซ็นเซอร์สัมผัสที่บ้านซึ่งสามารถใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้า 220 V ด้วยการใช้นิ้วสัมผัสเท่านั้น อันแรกคือสวิตช์เซนเซอร์แบบสัมผัสที่ใช้ IC 4017 ตัวเดียวอันที่สองใช้ไอซี Schmidt trigger IC ตัวที่ 3 ทำงานร่วมกับการออกแบบที่ใช้ฟลิปฟล็อปและอีกอันที่ใช้ IC M668 มาเรียนรู้ขั้นตอนโดยละเอียด

การใช้ IC 4017 สำหรับการเปิดใช้งาน Relay Touch

จากแผนภาพวงจรที่ระบุด้านล่างสำหรับวงจรรีเลย์เปิดใช้งานแบบสัมผัสที่นำเสนอเราจะเห็นว่าการออกแบบทั้งหมดถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ IC 4017 ซึ่งเป็นชิปแบ่งตัวนับ 10 ขั้นตอนของจอห์นสัน

IC โดยทั่วไปประกอบด้วย 10 เอาท์พุทเริ่มต้นจากพิน # 3 และสุ่มลงท้ายที่พิน # 11 ประกอบด้วย 10 เอาต์พุตที่ออกแบบมาเพื่อสร้างลำดับหรือเปลี่ยนลอจิกระดับสูงบนพินเอาต์พุตเหล่านี้เพื่อตอบสนองต่อพัลส์บวกเดียวที่ใช้กับมัน พิน # 14

การจัดลำดับไม่จำเป็นต้องจบที่พินสุดท้าย # 11 แต่สามารถกำหนดให้หยุดที่พินเอาต์กลางที่ต้องการได้และเปลี่ยนกลับเป็นพินแรก # 3 เพื่อเริ่มวงจรใหม่อีกครั้ง

ทำได้ง่ายๆโดยการเชื่อมต่อพินเอาต์ลำดับสุดท้ายกับพินรีเซ็ต # 15 ของ IC เพื่อให้แน่ใจว่าเมื่อใดก็ตามที่ลำดับมาถึงพินนี้วงจรจะหยุดที่นี่และเปลี่ยนกลับเป็นพิน # 3 ซึ่งเป็นพินเริ่มต้นสำหรับการเปิดใช้งานการวนซ้ำของลำดับในลำดับเดียวกัน

ตัวอย่างเช่นในพินการออกแบบของเรา # 4 ซึ่งเป็นพินที่สามในลำดับสามารถมองเห็นได้แนบกับพิน # 15 ของ IC หมายความว่าเมื่อลำดับกระโดดจากพิน # 3 ไปยังพินถัดไป # 2 แล้วจึงไปที่พิน # 4 มันจะเปลี่ยนหรือพลิกกลับไปที่พิน # 3 ทันทีเพื่อเปิดใช้งานวงจรอีกครั้ง

มันทำงานอย่างไร

การปั่นจักรยานนี้เกิดจาก สัมผัสแผ่นสัมผัสที่ระบุ ซึ่งทำให้พัลส์บวกปรากฏที่พิน # 14 ของ IC ทุกครั้งที่สัมผัส

สมมติว่าที่สวิตช์เปิดเครื่องลอจิกสูงอยู่ที่พิน # 3 พินนี้ไม่ได้เชื่อมต่อที่ใดก็ได้และไม่ได้ใช้งานในขณะที่พิน # 2 สามารถมองเห็นได้เชื่อมต่อกับสเตจไดรเวอร์รีเลย์ดังนั้นในขณะนี้รีเลย์จะปิดอยู่

ทันทีที่แตะแผ่นสัมผัสพัลส์บวกที่ขา # 14 ของ IC จะสลับลำดับเอาต์พุตซึ่งตอนนี้จะกระโดดจากพิน # 3 ไปยังพิน # 2 ทำให้รีเลย์สามารถเปิดได้

ตำแหน่งจะถูกยึดไว้ที่จุดนี้โดยรีเลย์อยู่ในตำแหน่งเปิดสวิตช์และเปิดใช้งานโหลดที่เชื่อมต่อ

อย่างไรก็ตามทันทีที่ แผ่นสัมผัสถูกสัมผัสอีกครั้ง ลำดับจะถูกบังคับให้กระโดดจากพิน # 2 ไปยังพิน # 4 ซึ่งจะแจ้งให้ IC เปลี่ยนตรรกะกลับไปที่พิน # 3 ปิดรีเลย์และโหลดและทำให้ IC กลับสู่สภาวะสแตนด์บาย

การออกแบบที่ปรับเปลี่ยน

วงจร bistable flip flop แบบสัมผัสด้านบนอาจแสดงการสั่นบางอย่างในการตอบสนองต่อการสัมผัสนิ้วซึ่งนำไปสู่การพูดพล่อยของรีเลย์ เพื่อขจัดปัญหานี้ควรแก้ไขวงจรตามที่ระบุในแผนภาพต่อไปนี้

หรือคุณอาจทำตามแผนภาพที่แสดงในวิดีโอ

2) วงจรสวิตช์สัมผัสที่ไวต่อการสัมผัสโดยใช้ IC 4093

การออกแบบที่สองนี้เป็นสวิตช์ที่ไวต่อการสัมผัสที่แม่นยำอีกตัวหนึ่งซึ่งสามารถสร้างขึ้นโดยใช้ IC 4093 ตัวเดียวและส่วนประกอบแฝงอื่น ๆ อีกสองสามชิ้น วงจรที่แสดงมีความแม่นยำอย่างยิ่งและป้องกันการล้มเหลว

วงจรนี้เป็นแบบฟลิปฟล็อปที่อาจเป็นได้ เรียกใช้โดยใช้นิ้วสัมผัส .

ใช้ Schmitt Trigger

IC 4093 เป็น NAND Gate Quad 2-input พร้อม Schmidt trigger ที่นี่เราใช้ประตูทั้งสี่จาก IC เพื่อจุดประสงค์ที่เสนอ

วงจรทำงานอย่างไร

เมื่อมองไปที่รูปวงจรอาจเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้:

ประตูทั้งหมดจาก IC ถูกกำหนดค่าโดยทั่วไปเป็นอินเวอร์เตอร์และลอจิกอินพุตใด ๆ จะถูกเปลี่ยนเป็นลอจิกสัญญาณตรงกันข้ามที่เอาต์พุตตามลำดับ

สองประตูแรก N1 และ N2 ถูกจัดเรียงในรูปแบบของสลักตัวต้านทาน R1 ที่วนลูปจากเอาต์พุตของ N2 ไปยังอินพุตของ N1 จะเป็นผู้รับผิดชอบต่อการดำเนินการล็อคที่ต้องการ

ทรานซิสเตอร์ T1 เป็นทรานซิสเตอร์อัตราขยายสูงของดาร์ลิงตันซึ่งรวมเอาไว้เพื่อขยายสัญญาณนาทีจากนิ้วสัมผัส

เริ่มแรกเมื่อเปิดเครื่องเนื่องจากตัวเก็บประจุ C1 ที่อินพุตของ N1 ลอจิกที่อินพุตของ N1 จะถูกดึงไปที่ศักย์กราวด์ทำให้ระบบป้อนกลับ N1 และ N2 สลักด้วยอินพุตนี้ทำให้เกิดตรรกะเชิงลบที่เอาต์พุตของ N2

ขั้นตอนการขับรีเลย์เอาท์พุตจึงไม่ทำงานระหว่างเปิดสวิตช์เปิดเครื่องครั้งแรก ตอนนี้สมมติว่ามีการใช้นิ้วสัมผัสที่ฐานของ T1 ทรานซิสเตอร์จะดำเนินการทันทีโดยขับลอจิกสูงที่อินพุตของ N1 ผ่าน C2, D2

C2 ชาร์จทันทีและบล็อกทริกเกอร์ที่ผิดพลาดเพิ่มเติมจากการสัมผัสตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอฟเฟกต์การเด้งไม่รบกวนการทำงาน

ลอจิกข้างต้นจะพลิกเงื่อนไขของ N1 / N2 ทันทีซึ่งตอนนี้สลักเพื่อสร้างค่าบวกที่เอาท์พุทเรียกใช้สเตจไดรฟ์รีเลย์และโหลดที่สอดคล้องกัน

จนถึงตอนนี้การดำเนินการดูค่อนข้างตรงไปตรงมา แต่ตอนนี้ต่อไป นิ้วสัมผัส ควรทำให้วงจรยุบและกลับสู่ตำแหน่งเดิมและสำหรับการนำคุณสมบัตินี้ไปใช้งานจะมีการใช้ N4 และบทบาทของมันจะน่าสนใจอย่างแท้จริง

หลังจากทริกเกอร์ข้างต้นเสร็จสิ้น C3 จะค่อยๆถูกชาร์จ (ภายในไม่กี่วินาที) ทำให้ลอจิกต่ำที่อินพุตที่สอดคล้องกันของ N3 และอินพุตอื่น ๆ ของ N3 นั้นถูกจับไว้ที่ลอจิกต่ำผ่านตัวต้านทาน R2 ซึ่งถูกยึดกับกราวด์ ตอนนี้ N3 ประจำการอยู่ในตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบโดยการ 'รอ' สำหรับทริกเกอร์สัมผัสถัดไปที่อินพุต

ตอนนี้สมมติว่ามีการแตะนิ้วครั้งต่อไปที่อินพุตของ T1 ทริกเกอร์บวกอีกตัวหนึ่งจะถูกปล่อยออกมาที่อินพุตของ N1 ผ่านทาง C2 อย่างไรก็ตามมันไม่ได้สร้างอิทธิพลใด ๆ เหนือ N1 และ N2 เนื่องจากมีการสลักไว้แล้วในการตอบสนองกับอินพุตก่อนหน้านี้ ทริกเกอร์เชิงบวก

ตอนนี้อินพุตที่สองของ N3 ซึ่งเชื่อมต่อเพื่อรับทริกเกอร์อินพุตผ่าน C2 จะได้รับพัลส์บวกที่อินพุตที่เชื่อมต่อทันที

ในทันทีนี้อินพุตทั้งสองของ N3 สูงขึ้น สิ่งนี้สร้างตรรกะระดับต่ำที่เอาต์พุตของ N3 ตรรกะนี้ต่ำทันทีดึงอินพุตของ N1 ไปที่กราวด์ผ่านไดโอด D2 ทำให้ตำแหน่งสลักของ N1 และ N2 แตก สิ่งนี้ทำให้เอาต์พุตของ N2 ต่ำลงโดยปิดไดรเวอร์รีเลย์และโหลดที่เกี่ยวข้อง เรากลับเข้าสู่สภาพเดิมและวงจรขณะนี้กำลังรอทริกเกอร์สัมผัสถัดไปเพื่อที่จะทำซ้ำรอบ

ส่วนรายการ

ชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับการสร้างวงจรสวิตช์ที่ไวต่อการสัมผัสอย่างง่าย

• R1, R2 = 100K,
• R6 = 1K
• R3, R5 = 2M2,
• R4 = 10K,
• C1 = 100uF / 25V
• C2, C3 = 0.22 ยูเอฟ
• D1, D2, D3 = 1N4148,
• N1 - N4 = IC 4093,
• T1 = 8050,
• T2 = BC547
• รีเลย์ = 12 โวลต์, SPDT

การออกแบบข้างต้นสามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยใช้ประตู NAND เพียงไม่กี่ประตูและวงจรรีเลย์ ON OFF การออกแบบทั้งหมดสามารถเห็นได้ในแผนภาพต่อไปนี้:

3) วงจรสวิตช์สัมผัสอิเล็กทรอนิกส์ 220V

ตอนนี้อาจเป็นไปได้ที่จะแปลงวงจรสวิตช์ไฟ 220 โวลต์ที่มีอยู่ของคุณด้วยวงจรสวิตช์สัมผัสอิเล็กทรอนิกส์ที่อธิบายไว้ในโพสต์นี้ แนวคิดที่สามนี้สร้างขึ้นจากชิป M668 และใช้ส่วนประกอบอื่น ๆ เพียงไม่กี่ชิ้นสำหรับการใช้งานแอปพลิเคชั่นเปิด / ปิดสวิตช์สัมผัสหลักที่เสนอ

วงจรสวิตช์สัมผัสอิเล็กทรอนิกส์หลักนี้ทำงานอย่างไร

ไดโอด 4 ตัวที่ระบุเป็นเครือข่ายบริดจ์ไดโอดพื้นฐานไทริสเตอร์ใช้สำหรับเปลี่ยนไฟ 220 โวลต์ AC สำหรับโหลดในขณะที่ IC M668 ใช้สำหรับประมวลผลการดำเนินการล็อคเปิด / ปิดเมื่อใดก็ตามที่สัมผัสสวิตช์สัมผัส

เครือข่ายบริดจ์แก้ไข AC เป็น DC ถึง R1 ซึ่ง จำกัด กระแส AC ให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยสำหรับวงจรและ VD5 ควบคุม DC อย่างเหมาะสม ผลลัพธ์สุดท้ายคือ 6V DC ที่ได้รับการแก้ไขและเสถียรซึ่งนำไปใช้กับวงจรสัมผัสสำหรับการทำงาน

แผ่นสัมผัสเชื่อมต่อกับเครือข่าย จำกัด กระแสโดยใช้ R7 / R8 เพื่อให้ผู้ใช้ไม่รู้สึกถึงแรงกระแทกขณะวางนิ้วบนทัชแพดนี้

ฟังก์ชัน pinout ต่างๆของ IC สามารถเรียนรู้ได้จากประเด็นต่อไปนี้:

อุปทานบวกถูกนำไปใช้กับพิน # 8 และกราวด์เป็นพิน # 1 (ลบ) สัญญาณสัมผัสบนทัชแพดจะถูกส่งไปที่พิน # 2 และลอจิกจะเปลี่ยนเป็นเปิดหรือปิดที่ขาเอาต์พุต # 7

สัญญาณนี้จากพิน # 7 จะขับเคลื่อน SCR และโหลดที่เชื่อมต่ออยู่ในสถานะเปิดหรือปิด

C3 ตรวจสอบให้แน่ใจว่า SCR ไม่ถูกทริกเกอร์ผิดพลาดเนื่องจากพัลส์หลายครั้งเพื่อตอบสนองต่อการสัมผัสที่ไม่เหมาะสมหรือไม่เพียงพอบนทัชแพด R4 และ C2 สร้างสเตจออสซิลเลเตอร์สำหรับเปิดใช้งานการประมวลผลสัญญาณที่จำเป็นภายใน IC

สัญญาณซิงโครไนซ์จาก R2 / R5 ถูกแบ่งภายในผ่านพิน # 5 ของ IC Pin # 4 ของ IC มีฟังก์ชันที่สำคัญและน่าสนใจมาก เมื่อเชื่อมต่อกับสายบวกหรือ Vcc IC จะเปิดใช้งานเอาต์พุตเพื่อสลับเปิด / ปิดโดยให้ไฟหรือโหลดเปิดและปิดสลับกันเพื่อตอบสนองทุกการสัมผัสบนทัชแพด

อย่างไรก็ตามเมื่อต่อพิน # 4 เข้ากับกราวด์หรือสายลบ Vss มันจะเปลี่ยน IC เป็นวงจรหรี่ไฟ 4 ขั้นตอน

ความหมายในตำแหน่งนี้ทุกครั้งที่สัมผัสบนทัชแพดจะทำให้โหลด (เช่นหลอดไฟ) ลดหรือเพิ่มความเข้มตามลำดับโดยค่อยๆลดแสงหรือค่อยๆสว่างขึ้น (และปิดที่ปลาย) หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการทำงานของวงจรสวิตช์สัมผัสหลักที่กล่าวถึงข้างต้นโปรดจดไว้ในช่องแสดงความคิดเห็น ...

4) สัมผัสวงจรหลอดไฟที่เปิดใช้งานพร้อมตัวตั้งเวลาหน่วงเวลา

การออกแบบที่สี่คือวงจรสวิทช์ไฟหน่วงเวลา 220V แบบสัมผัสแบบไม่ใช้หม้อแปลงช่วยให้ผู้ใช้สามารถเปิดโคมไฟตั้งโต๊ะหรืออื่น ๆ ที่ต้องการได้ชั่วขณะ โคมไฟเตียง ในช่วงเวลากลางคืน

วงจรทำงานอย่างไร

อ้างอิงถึงวงจรด้านบนไดโอดสี่ตัวที่อินพุตจะเป็นวงจรเรียงกระแสสะพานพื้นฐานสำหรับการแก้ไข AC หลักเป็น DC DC ที่ได้รับการแก้ไขนี้ได้รับการปรับเสถียรโดยซีเนอร์ 12V และกรองโดย C2 เพื่อให้ได้ DC ที่ค่อนข้างสะอาดสำหรับอุปกรณ์เสริม วงจรสวิตช์สัมผัส

R5 ใช้สำหรับ จำกัด กระแสไฟอินพุตให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่ามากเหมาะสำหรับการใช้งานวงจรอย่างปลอดภัย

สามารถมองเห็น LED ที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟนี้ซึ่งทำให้แน่ใจได้ว่าไฟสลัวจะเปิดอยู่ใกล้วงจรเสมอเพื่ออำนวยความสะดวกในตำแหน่งที่รวดเร็วของแผงสวิตช์สัมผัส

IC ที่ใช้ในหลอดไฟสัมผัสของหม้อแปลงนี้พร้อมวงจรหน่วงเวลาคือ a double D flip-flip IC 4013 ซึ่งมีสเตจฟลิปฟล็อป 2 สเตจในตัวเราใช้หนึ่งในขั้นตอนเหล่านี้สำหรับแอปพลิเคชันของเรา

เมื่อใดก็ตามที่นิ้วสัมผัสทัชแพดที่ระบุร่างกายของเราจะมีกระแสไฟรั่วที่จุดนั้นทำให้เกิดลอจิกสูงชั่วขณะที่พิน # 3 ของ IC ซึ่งจะทำให้พิน # 1 ของ IC สูงขึ้น
เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น triac ที่เชื่อมต่อจะถูกทริกเกอร์ผ่าน R4 และวงจรเรียงกระแสบริดจ์จะเสร็จสิ้นวงจรการเปิดไฟชุด ตอนนี้หลอดไฟส่องสว่าง

ในระหว่างนี้ตัวเก็บประจุ C1 จะค่อยๆเริ่มชาร์จผ่าน R3 และเมื่อได้รับพิน # 4 ที่ชาร์จเต็มแล้วจะแสดงผลด้วยตรรกะที่สูงซึ่งจะรีเซ็ตฟลิปฟล็อปให้อยู่ในสภาพเดิม สิ่งนี้จะเปลี่ยนพิน # 1 ต่ำทันทีโดยปิด SCR และหลอดไฟ

ค่าของ R3 / C1 ทำให้เกิดความล่าช้าประมาณ 1 นาทีซึ่งสามารถเพิ่มหรือลดได้โดยการเพิ่มหรือลดค่าของส่วนประกอบ RC ทั้งสองนี้ตามความต้องการของแต่ละบุคคล