Die 4 besten Schaltkreise für Berührungssensorschalter

In diesem Beitrag werden 4 Methoden zum Aufbau von Schaltkreisen für Berührungssensoren zu Hause beschrieben, die für 220-V-Geräte mit bloßen Fingerberührungen verwendet werden können. Der erste ist ein einfacher Berührungssensorschalter, der einen einzelnen IC 4017 verwendet, der zweite verwendet einen Schmidt-Trigger-IC, der dritte arbeitet mit einem Flip-Flop-basierten Design und es gibt einen anderen, der den IC M668 verwendet. Lassen Sie uns die Verfahren im Detail lernen.

Verwenden eines 4017-IC für die Relay-Touch-Aktivierung

Unter Bezugnahme auf das unten angegebene Schaltbild für die vorgeschlagene einfache berührungsaktivierte Relaisschaltung können wir sehen, dass das gesamte Design um den IC 4017 herum aufgebaut ist, der ein 10-Stufen-Johnson-Dekadenteiler-Chip ist.

Der IC besteht im Wesentlichen aus 10 Ausgängen, die von Pin 3 ausgehen und zufällig an Pin 11 enden und 10 Ausgänge bilden, die so ausgelegt sind, dass sie als Reaktion auf jeden einzelnen an ihm anliegenden positiven Impuls eine Sequenzierung oder Verschiebung hoher Logik über diese Ausgangspins erzeugen Pin # 14.

Die Sequenzierung muss nicht am letzten Pin Nr. 11 beendet werden, sondern kann so zugewiesen werden, dass sie bei jeder gewünschten Zwischenbelegung stoppt und zum ersten Pin Nr. 3 zurückkehrt, um den Zyklus erneut zu starten.

Dies erfolgt einfach durch Verbinden der Endsequenz-Pinbelegung mit dem Reset-Pin Nr. 15 des IC. Dies stellt sicher, dass der Zyklus hier immer dann stoppt, wenn die Sequenz diese Pinbelegung erreicht, und zu Pin 3 zurückkehrt, der die anfängliche Pinbelegung ist, um einen wiederholten Zyklus der Sequenz in derselben Reihenfolge zu ermöglichen.

Zum Beispiel bedeutet in unserem Design Pin # 4, der die dritte Pinbelegung in der Sequenz ist, an Pin # 15 des IC angebracht, dass die Sequenz von Pin # 3 zum nächsten Pin # 2 und dann zu Pin # springt 4 wird sofort zurückgesetzt oder auf Pin 3 zurückgeschaltet, um den Zyklus wieder zu aktivieren.

Wie es funktioniert

Dieses Radfahren wird induziert durch Berühren Sie die angegebene Touch-Platte Dies bewirkt, dass bei jeder Berührung ein positiver Impuls an Pin Nr. 14 des IC erscheint.

Nehmen wir an, beim Einschalten des Netzschalters befindet sich die High-Logik an Pin 3, dieser Pin ist nirgendwo verbunden und wird nicht verwendet, während Pin 2 mit der Relaistreiberstufe verbunden ist. Daher bleibt das Relais in diesem Moment ausgeschaltet.

Sobald auf die Touch-Platte getippt wird, schaltet der positive Impuls an Pin Nr. 14 des IC die Ausgangssequenz um, die nun von Pin 3 auf Pin 2 springt und das Relais einschaltet.

Die Position wird an dieser Stelle festgehalten, wobei sich das Relais in der eingeschalteten Position befindet und die angeschlossene Last aktiviert ist.

Sobald jedoch die Touch-Platte wird erneut berührt wird die Sequenz gezwungen, von Pin 2 zu Pin 4 zu springen, was wiederum den IC auffordert, die Logik auf Pin 3 zurückzusetzen, das Relais und die Last abzuschalten und den IC wieder in seinen Standby-Zustand zu versetzen.

Modifiziertes Design

Die obige berührungsbetriebene bistabile Flip-Flop-Schaltung kann als Reaktion auf Fingerkontakt eine gewisse Schwingung zeigen, was zu Relais-Rattern führt. Um dieses Problem zu beheben, sollte die Schaltung wie in der folgenden Abbildung angegeben geändert werden.

Sie können auch dem im Video gezeigten Diagramm folgen.

2) Berührungsempfindlicher Schaltkreis mit IC 4093

Dieses zweite Design ist ein weiterer präziser berührungsempfindlicher Schalter, der mit einem einzigen IC 4093 und einigen anderen passiven Komponenten gebaut werden kann. Die gezeigte Schaltung ist äußerst genau und ausfallsicher.

Die Schaltung ist im Grunde ein Flip-Flop, das sein kann ausgelöst durch manuelle Fingerberührungen .

Schmitt Trigger verwenden

Der IC 4093 ist ein Quad-2-Eingangs-NAND-Gatter mit Schmidt-Trigger. Hier setzen wir alle vier Gates des IC für den vorgeschlagenen Zweck ein.

Wie die Schaltung funktioniert

In der Abbildung kann die Schaltung mit folgenden Punkten verstanden werden:

Alle Gates vom IC sind grundsätzlich als Inverter konfiguriert und jede Eingangslogik wird an den jeweiligen Ausgängen in eine entgegengesetzte Signallogik umgewandelt.

Die ersten beiden Gatter N1 und N2 sind in Form eines Latch angeordnet, wobei der Widerstand R1, der sich vom Ausgang von N2 zum Eingang von N1 schleift, für die gewünschte Latch-Aktion verantwortlich wird.

Der Transistor T1 ist ein Darlington-Transistor mit hoher Verstärkung, der zur Verstärkung der winzigen Signale von den Fingerberührungen eingebaut wurde.

Wenn anfänglich die Stromversorgung aufgrund des Kondensators C1 am Eingang von N1 eingeschaltet wird, wird die Logik am Eingang von N1 auf Massepotential gezogen, wodurch das Rückkopplungssystem N1 und N2 verriegelt, wobei dieser Eingang eine negative Logik am Ausgang von N2 erzeugt.

Die Ausgangsrelaistreiberstufe wird somit beim anfänglichen Einschalten der Stromversorgung inaktiv gemacht. Angenommen, an der Basis von T1 wird eine Fingerberührung vorgenommen, die der Transistor sofort leitet und eine hohe Logik am Eingang von N1 über C2, D2 ansteuert.

C2 lädt sich sofort auf und blockiert weitere fehlerhafte Auslöser bei Berührung, um sicherzustellen, dass der Entprellungseffekt den Betrieb nicht stört.

Das obige logische Hoch dreht sofort den Zustand von N1 / N2 um, der jetzt einrastet, um am Ausgang ein positives Ergebnis zu erzeugen, wodurch die Relaisantriebsstufe und die entsprechende Last ausgelöst werden.

Bisher sieht die Bedienung recht unkompliziert aus, jetzt jedoch die nächste Fingerberührung sollte die Schaltung zusammenbrechen und in ihre ursprüngliche Position zurückkehren und zur Implementierung dieser Funktion wird N4 verwendet und seine Rolle wird wirklich interessant.

Nachdem die obige Auslösung durchgeführt wurde, wird C3 allmählich (innerhalb von Sekunden) aufgeladen, wodurch ein logischer Low-Wert am entsprechenden Eingang von N3 erreicht wird. Auch der andere Eingang von N3 wird bereits durch den Widerstand R2, der gegen Masse geklemmt ist, auf logisch niedrig gehalten. N3 wird nun in einer perfekten Bereitschaftsposition stationiert und wartet auf den nächsten Berührungsauslöser am Eingang.

Angenommen, die nächste nachfolgende Fingerberührung erfolgt am Eingang von T1, ein weiterer positiver Trigger wird am Eingang von N1 über C2 ausgelöst, erzeugt jedoch keinen Einfluss auf N1 und N2, da sie bereits als Reaktion auf den früheren Eingang zwischengespeichert sind positiver Auslöser.

Jetzt erhält der zweite Eingang von N3, der ebenfalls angeschlossen ist, um den Eingangstrigger über C2 zu empfangen, sofort einen positiven Impuls am angeschlossenen Eingang.

In diesem Moment gehen beide Eingänge von N3 hoch. Dies erzeugt einen logisch niedrigen Pegel am Ausgang von N3. Dieses logische Tief zieht den Eingang von N1 sofort über die Diode D2 nach Masse, wodurch die Verriegelungsposition von N1 und N2 unterbrochen wird. Dies führt dazu, dass der Ausgang von N2 niedrig wird und der Relaistreiber und die entsprechende Last ausgeschaltet werden. Wir sind wieder im ursprünglichen Zustand und die Schaltung wartet nun auf den nächsten nachfolgenden Berührungsauslöser, um den Zyklus zu wiederholen.

Liste der Einzelteile

Teile, die für die Herstellung eines einfachen berührungsempfindlichen Schaltkreises erforderlich sind.

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

Das obige Design kann unter Verwendung von nur ein paar NAND-Gattern und einer Relais-EIN-AUS-Schaltung weiter vereinfacht werden. Das gesamte Design ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

3) 220-V-Schaltkreis für elektronische Berührungsschalter

Möglicherweise können Sie jetzt Ihre vorhandene 220-V-Lichtschalterschaltung mit der in diesem Beitrag erläuterten elektronischen Berührungsschalterschaltung umwandeln. Diese dritte Idee basiert auf dem Chip M668 und verwendet nur eine Handvoll anderer Komponenten zur Implementierung der vorgeschlagenen Netz-Touch-Schalter-EIN / AUS-Anwendung.

Wie diese einfache elektronische Netzschaltschalterschaltung funktioniert

Die angegebenen 4 Dioden bilden das grundlegende Brückendiodennetzwerk, der Thyristor wird zum Schalten des Netzes 220 V AC für die Last verwendet, während der IC M668 zum Verarbeiten der EIN / AUS-Verriegelungsaktionen verwendet wird, wenn der Berührungsschalter berührt wird.

Das Brückennetzwerk richtet den Wechselstrom über R1 in Gleichstrom um, wodurch der Wechselstrom auf ein sicheres Niveau für die Schaltung begrenzt wird, und VD5 regelt den Gleichstrom in geeigneter Weise. Das Endergebnis ist ein gleichgerichteter, stabilisierter 6-V-Gleichstrom, der für die Operationen an die Berührungsschaltung angelegt wird.

Die Touch-Platte ist über R7 / R8 mit einem Strombegrenzungsnetzwerk verbunden, sodass der Benutzer beim Auflegen des Fingers auf dieses Touchpad kein Schockgefühl verspürt.

Die verschiedenen Pinbelegungsfunktionen des IC können aus den folgenden Punkten gelernt werden:

Die positive Versorgung wird an Pin 8 angelegt und an Pin 1 geerdet (negativ). Das Berührungssignal auf dem Touchpad wird an Pin 2 gesendet, und die Logik wird am Ausgang Pin 7 in ein EIN oder AUS umgewandelt.

Dieses Signal von Pin Nr. 7 treibt anschließend den SCR und die angeschlossene Last entweder in den EIN- oder AUS-Zustand.

C3 stellt sicher, dass der SCR nicht aufgrund mehrerer Impulse als Reaktion auf eine falsche oder unzureichende Berührung des Touchpads falsch ausgelöst wird. R4 und C2 bilden eine Oszillatorstufe, um die erforderliche Verarbeitung der Signale innerhalb des IC zu ermöglichen.

Ein Synchronisationssignal von R2 / R5 wird intern über Pin 5 des IC geteilt. Pin 4 des IC hat eine sehr wichtige und interessante Funktion. Bei Verbindung mit der positiven Leitung oder Vcc ermöglicht der IC, dass der Ausgang abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, sodass das Licht oder die Last bei jeder Berührung des Touchpads abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden kann.

Wenn jedoch Pin 4 mit Masse oder der negativen Leitung Vss verbunden ist, wandelt er den IC in eine 4-stufige Dimmerschaltung um.

Das heißt, in dieser Position bewirkt jede Berührung des Touchpads, dass die Last (z. B. eine Lampe) ihre Intensität nacheinander verringert oder erhöht, indem sie allmählich gedimmt oder allmählich aufgehellt wird (und an den Enden ausgeschaltet wird). Wenn Sie Fragen zur Funktionsweise des oben beschriebenen Netzschaltkreises haben, schreiben Sie diese bitte über das Kommentarfeld ...

4) Berühren Sie Activated Lamp Circuit mit Delay Timer

Das vierte Design ist eine transformatorlose berührungsaktivierte 220-V-Verzögerungslampenschaltschaltung, die es dem Benutzer ermöglicht, eine Tischlampe oder eine andere gewünschte Lampe vorübergehend einzuschalten Bettlampe während der Nacht.

Wie die Schaltung funktioniert.

Bezugnehmend auf die obige Schaltung bilden die vier Dioden am Eingang die grundlegende Brückengleichrichterschaltung zum Gleichrichten des Netzwechselstroms in Gleichstrom. Dieser gleichgerichtete Gleichstrom wird durch den 12-V-Zener stabilisiert und durch C2 gefiltert, um einen ziemlich sauberen Gleichstrom für die Begleitung zu erhalten Berührungsschalterschaltung.

R5 wird verwendet, um den Eingangsnetzstrom auf einen viel niedrigeren Pegel zu begrenzen, der für den sicheren Betrieb der Schaltung geeignet ist.

An diese Versorgung ist eine LED angeschlossen, die sicherstellt, dass in der Nähe des Stromkreises immer ein schwaches Licht leuchtet, um das schnelle Auffinden des Touch-Switch-Pads zu erleichtern.

Der in dieser Transformator-Berührungslampe mit Verzögerungsschaltung verwendete IC ist a Doppel-D-Flip-Flip-IC 4013 , in dem 2 Flip-Flop-Stufen eingebaut sind, verwenden wir hier eine dieser Stufen für unsere Anwendung.

Immer wenn das angezeigte Touchpad mit dem Finger berührt wird, bietet unser Körper an dem Punkt einen Leckstrom an, der eine kurzzeitige hohe Logik an Pin 3 des IC verursacht, was wiederum dazu führt, dass Pin 1 des IC hoch geht.
In diesem Fall wird der angeschlossene Triac über R4 ausgelöst, und der Brückengleichrichter schließt seinen Zyklus zum Einschalten der Serienlampe ab. Die Lampe leuchtet jetzt hell auf.

In der Zwischenzeit beginnt der Kondensator C1 allmählich über R3 zu laden, und wenn er vollständig aufgeladen ist, wird Pin 4 mit einer hohen Logik gerendert, die das Flip-Flop in seinen ursprünglichen Zustand zurücksetzt. Dadurch wird Pin 1 sofort ausgeschaltet und der SCR und die Lampe ausgeschaltet.

Der Wert des R3 / C1 erzeugt eine Verzögerung von ungefähr 1 Minute. Diese kann durch geeignetes Erhöhen oder Verringern der Werte dieser beiden RC-Komponenten gemäß individueller Präferenz erhöht oder verringert werden.