Схема подключения выключателя сенсорного: Схема подключения сенсорных выключателей Livolo — информационная статья

принцип работы, особенности установки и схемы

Внешне сенсорный выключатель света похож на кристаллическую панель с разметкой. Бытовые модели, используемые в сетях 220 вольт, могут отличаться по цвету, форме, фактуре поверхности. В последнее время сенсорные выключатели все чаще применяют для:

• Подключения бра
• Управления элементами подсветки многоуровневых потолков
• Регулировки основного освещения в квартире

Такой прибор можно купить или сделать своими руками.

Устройства разных типов могут реагировать на:

• Прикосновение пальца к рабочей поверхности
• Приближение руки к сенсору
• Другие изменения условий в комнате (температура, движение, звук, время)

Содержание

• 1 Разновидности
• 2 Устройство сенсорного выключателя
• 3 Модели с плавной регулировкой интенсивности освещения
• 4 Модели для монтажа светодиодной подсветки
• 5 Емкостной датчик
• 6 Как подключить устройство
• 7 Как сделать сенсорный датчик
• 8 Емкостной выключатель своими руками

Разновидности

Сенсорный выключатель может быть оснащен дополнительными функциями, его конструкция бывает основана на разных принципах действия. Стоит обозначить 4 популярные модификации:

1. С пультом ДУ. Удобно использовать для управления бра, светодиодной лентой и т. д.
2. Емкостной. Реагирует на легкое прикосновение. Такое устройство можно сделать своими руками, об этом немного ниже.
3. С таймером. Помогает экономить на электричестве, отключая свет, когда в квартире никого нет.
4. Бесконтактный. Реагирует на определенные особенности обстановки: звук, изменения уровня освещенности, перепад температур, движение.

Каждую из разновидностей можно оборудовать диммером. С его помощью регулируется яркость освещения в комнате.

Устройство сенсорного выключателя

Вне зависимости от принципа работы, сенсорные выключатели имеют одинаковое строение: все они состоят из четырех основных частей.

1. Лицевая поверхность. Иногда за ней устанавливают элемент подсветки.
2. Датчик. От его типа зависит принцип действия выключателя.
3. Коммутационная схема, преобразующая получаемый сенсором сигнал в электрический.
4. Корпус. Он может быть накладной (устанавливается снаружи), или с внутренним монтажом (встраивается в стену).

Модели с плавной регулировкой интенсивности освещения

Если требуется устройство, позволяющее изменять уровень яркости постепенно, стоит обратить внимание на сенсорные выключатели с диммерами.

Некоторые такие приспособления могут регулироваться с помощью пульта ДУ. Не вставая с кресла можно настраивать яркость бра или светодиодной подсветки.
Сенсорный выключатель с этим устройством продлевает срок эксплуатации ламп накаливания, устраняя эффект резкой подачи напряжения.
Схемы подключения некоторых приборов требуют обязательного наличия блока питания или диммера. Такое устройство выключателя как нельзя лучше подходит для управления контуром светодиодной ленты.

Модели для монтажа светодиодной подсветки

Сенсорные выключатели для светодиодных лент, профилей также называют «диммерами». Они применяются и с другими устройствами, рассчитанными на питание от 12 В.
Диммеры позволяют не только включать или выключать отрезок светодиодной ленты, но и настраивать яркость.
Электронные устройства чаще всего бывают с сенсорным управлением. Их иногда включают в схемы устройства интерьерного LED-освещения для:

• Обустройства подъездов, лестничных пролетов
• Подчеркивания стиля дизайна квартиры
• Оборудования системы «Умный дом»

Многие из них не рассчитаны на 220 вольт, поэтому для бра и люстр нужно подключить отдельные устройства.

Емкостной датчик

Емкостные выключатели света являются более чувствительными. Принцип работы основан на существовании электростатического поля. Оно заполняет также пространство вокруг датчика. Когда емкость в этом поле изменяется (человек подносит руку к выключателю), сенсор срабатывает и включает бра или люстру.
В основе датчика лежит простой конденсатор. Два электрода на поверхности выключателя являются его обкладками. Когда к ним приближается физический объект, емкость конденсатора меняется. Это становится сигналом для включения света.
Каждой модели свойственны индивидуальные особенности. Чувствительность некоторых из них можно настроить в процессе установки.

Как подключить устройство

Каких-либо технических особенностей установки сенсорных выключателей в сети 220 вольт не существует. Могут меняться требования к выбору места.
Например:

• Если устройство поддерживает функцию управления пультом ДУ, то он должен быть виден с зоны отдыха
• Модели, реагирующие на изменение температуры, не следует располагать возле радиатора отопления

Отличаться может схема подключения выключателя для светодиодной ленты.
Важно помнить правила безопасности при работе с электричеством, отключать счетчик. Необходимо закрывать все оголенные провода с помощью изоляционной ленты.

Если прибор накладной, для его установки не придется делать углубление в стене. Процесс подключения такого устройства довольно прост. Каждый может сделать это своими руками.

Как сделать сенсорный датчик

Имея опыт работы с паяльником, и раздобыв некоторые детали, можно создать своими руками простой сенсорный выключатель, рассчитанный на работу в сети 220 вольт. Самая простая схема выглядит так:

Конденсатор C3 использовать не обязательно.

Итак, для создания сенсорного выключателя своими руками понадобятся такие детали:

• Сопротивление на 30 Ом
• Транзисторы КТ315 (два)
• Электролитический конденсатор (100 мкф, 16 В)
• Простой конденсатор (0,22мкф)
• Полупроводник Д226
• Мощная батарейка или блок питания (выходное напряжение 9 В)

Все это нужно спаять согласно схеме. В подходящем по размеру корпусе (можно использовать старый накладной выключатель) делается отверстие на лицевой части. В него выводится провод. Для работы сенсорного выключателя света схему нужно подключить к блоку питания, а проводок присоединить к металлической пластинке, которая будет закреплена на передней плоскости самодельного устройства.

Скорее всего, создание накладного сенсорного выключателя своими руками обойдется дешевле, чем покупка настоящего. Получившийся прибор вполне можно использовать для подключения подсветки в доме.

Емкостной выключатель своими руками

Емкостной выключатель света, сделанный своими руками, вполне может быть использован для устройства подсветки из светодиодной ленты или управления лампами люстры. Он также может быть накладной или встроенный в стену. Схема является не настолько простой, как предыдущая.

Датчик WA1 реагирует на приближение ладони. Емкость вносится в колебательный контур на транзисторе VT 1 и меняет его частоту.

Сопротивления R6 и R7 нужны для стабильной работы устройства при скачках напряжения от 4 до 10 вольт.

Сенсорный выключатель своими руками: как сделать, особенности, инструкция

Одним из вопросов коммуникации между устройствами и человеком всегда был способ ее осуществления. В современных реалиях разработаны такие виды взаимодействия, как голосовое, световое или радио управление. Ведутся исследования ментальных интерфейсов (систем контроля биотоками).

Но до сих пор основными приборами отдачи команд технике служат клавиши, тумблеры и выключатели. Особенно в таких простых системах, от которых требуется только подача или прекращение течения тока. Хотя и в этих, казалось бы, элементарных устройствах управления достигнут определенный прогресс, имя которому – сенсорные выключатели.

Содержание

1. Что из себя представляют подобные выключатели
2. Принцип работы устройства
3. Плюсы и минусы конструкции
4. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере
5. Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком
6. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле
7. Схемы подключения разных сенсорных выключателей
8. Видео по теме

Что из себя представляют подобные выключатели

Сенсорный выключатель

Суть их – отсутствие механических, движущихся частей в составе прерывателей или активаторов сигнала либо тока.

Отдача команды в упрощенном виде производится легким касанием или приближением к контактной площадке части человеческого тела.

Некоторые устройства подобного плана оснащены регуляторами передаваемой мощности, что позволяет увеличивать или уменьшать силу тока в зависимости от положения точки соприкосновения к поверхности выключателя. Применять подобные технологические нюансы в действительности очень удобно, к примеру, для установки яркости света лампы. Применение в быту

Размещаются сенсорные выключатели не только вместо стандартных на стенах, с целью контроля подачи тока к освещению, но и на розетках питания бытовой техники, для увеличения безопасности их использования.

Главным плюсом не механической системы отключения или подачи тока служит ее надежность и долговечность. Нет движущихся частей и периодически соединяемых или разрываемых в местах контакта коннекторов, соответственно отсутствует износ или искра, ведущая к порче проводящих площадок.

Конструкция прибора довольно проста для повторения, чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, а не приобретать его по запредельным ценам от стороннего производителя. Самодельный сенсорный выключатель

Принцип работы устройства

Основой конструкции любой схемы сенсорного выключателя служит датчик приближения или касания, сигнал от которого усиливается и, в зависимости от текущего состояния всей системы (включено, выключено), производит разрыв линии течения тока или ее соединение. Для этого действия применяется дополнительный силовой контур в виде электронного ключа или реле.

Самые распространенные варианты датчиков, используемых в быту для схем сенсорных выключателей света или любых других потребителей тока 220 вольт, – индукционные, инфракрасные и звуковые. У каждого из них есть свои положительные и отрицательные моменты при применении.

Схематично сенсорный выключатель можно представить системой в не проводящем корпусе, на котором находится контактная площадка, соприкасающаяся с датчиком, или же поверхность, пропускающая требуемый внешний сигнал, на который он должен реагировать. Внутри расположена основная управляющая схема, где размещен усилитель и силовой модуль. Один из вариантов структуры и строения сенсорных устройств включения

Плюсы и минусы конструкции

Единственным минусом сенсорных выключателей называют их большую стоимость относительно обычных, механических устройств коммутации. С другой стороны, неоспоримые плюсы использования позволяют забыть об этом отрицательном нюансе применения:

1. Пожарная безопасность, которая намного выше, чем у обыкновенных выключателей – нет периодически соприкасающихся контактов с возникновением искры, а значит и риска их возможной спайки или возгорания корпуса устройства.
2. Легкость применения – приведение в действие не требует никаких физических усилий.
3. Бесшумность и мгновенная реакция на команду от пользователя.
4. Возможность выполнения в абсолютно не пропускающем влагу корпусе, что также понижает риск возгорания в результате замыкания, или же уменьшает вероятность поражения электрическим током человека.

Внешний вид одного из производимых промышленностью сенсорных выключателей

5. Долговечность, обеспечиваемая отсутствием механических элементов.
6. В одном корпусе можно использовать несколько датчиков и схем их обработки, делая мультисенсорные панели.
7. Конструкция проста для сборки сенсорного выключателя света или электроприборов 220В своими руками.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере

Одна из относительно несложных конструкций, использующих индукционный датчик в виде металлической, медной или алюминиевой пластины, расположенной на корпусе устройства и соединенной с общей схемой. На плане она обозначена, как E1.

Далее сигнал от датчика через высокоомный резистор поступает на вход полевого транзистора VT1, который уже усиливает его и перенаправляет в триггер DD1. Связка резистор – транзистор на входе дополнительно обеспечивает меры безопасности, изолируя сенсор от общего напряжения платы.

Наилучшим вариантом в представленной схеме будет использование серии поливеков КП501Б, и R1 на 2МОм.

Схема индукционного сенсорного выключателя, с использованием триггера

Триггер – такой элемент схемы, который меняет свое состояние в зависимости от подаваемого сигнала на вводе. То есть при разовом пике на входе он станет или постоянно выдавать ток на выходе или прекратит это делать в зависимости от своего предыдущего режима. В представленной схеме используется достаточно распространенная марка триггеров R5617M2.

Электронный ключ, управляющий силовым модулем, состоит из тиристора VS1 (T112-10) и открывающего его, работающего усилителем сигнала от триггера, транзистора VT2 (КТ940А).

Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком

Более интересная схема сенсорного выключателя света представлена простой конструкцией на основе датчика HF1 (SFH506-38). Срабатывание устройства происходит, когда отраженное от руки или иного предмета инфракрасное излучение от светодиода HL1 попадает на поверхность чувствительного элемента. Притрагиваться к нему в этом случае не обязательно, достаточно поднести отражающий предмет или часть тела поближе к рядом расположенной паре элементов из излучателя и приемника. Схема бесконтактного инфракрасного включателя света

В контролирующей части цепи используется микросхема К561ТМ2, в составе которой два D-триггера. Первый, обозначенный, как DDR1.1, применяется в качестве основы мультивибратора с частотой импульсов на выходе 35…40кГц. Подстройка диапазона выполняется выбором характеристик резисторов R1 и R2. Эти сигналы, через ограничивающий ток R3, подаются на инфракрасный светодиод HL1. Излучение которого, отражаясь, попадает на HF1, в свою очередь ток от датчика, в случае срабатывания, через R5 заряжает конденсатор C4.

Эта связка выдает импульс на вход 3 триггера DDR1.2, переключая его логическое состояние на выходе 2, которое и открывает или закрывает через усиливающий транзистор VT1 (KT940A) тиристор VS1 (КУ201Л), управляющий подачей тока на лампу HL1. Один из вариантов сенсорного выключателя на инфракрасных лучах

Своеобразный фильтр, уменьшающий шанс ложного срабатывания схемы, представлен комбинацией элементов R6 и C3, которые вводят определенную задержку на реакцию выключателя при получении сигнала от датчика.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле

Одним из наиболее простых сенсорных выключателей на 220В для изготовления своими руками считается схема с использованием реле. В основе она – простой усилитель, на двух транзисторах VT1 и VT2 серии КТ315Б, сигнала с индукционного датчика, проходящего через разделительный конденсатор С1. В зависимости от состояния самого реле K1, происходит или разрыв подачи напряжения на него же, или возобновление питания.

Для устройства необходимо предусмотреть подачу постоянного напряжения 9В на плату, через внешний блок питания или дополнительную, понижающую цепь с использованием диодного моста и трансформатора. Сенсорный выключатель с использованием реле

Схемы подключения разных сенсорных выключателей

Подключить устройство управления в разрыв сети освещения или подачи тока потребителям достаточно просто, это практически ничем не отличается от монтажа обычного выключателя.

Обычно на задней стороне выключателя находятся 4 контакта, каждый из которых помечен, в зависимости от приходящих и отходящих проводников подключения. Признанным стандартом для многих производителей идет размещение слева на право – ноль(N), выводной потребителю (L1-load), вводной фазы (L1-in) и терминал сопряжения (Com). Последний зачастую соединяют перемычкой с питающим проводом.

В случае объединения нескольких выключателей в одном корпусе соответственно добавляются выводные контуры L2-load, L3-load и так далее, в зависимости от количества коммутируемых линий. Существуют также выключатели без подачи отдельного ноль на схему, с использованием электрической развязки общего провода через клиентское устройство. Сенсорный выключатель без нулевого провода

Видео по теме

7 лучших схем сенсорных переключателей

В посте подробно описаны 8 простых способов создания цепей сенсорных сенсорных переключателей в домашних условиях, которые можно использовать для включения и выключения приборов на 220 В простым касанием пальца. Первый представляет собой простой сенсорный переключатель с использованием одной микросхемы IC 4017, второй использует микросхему триггера Шмидта, третий работает с конструкцией на основе триггера, а еще один использует микросхему M668. Изучим процедуры подробно.

1) Использование микросхемы 4017 для активации сенсорного реле

Ссылаясь на приведенную ниже принципиальную схему для предлагаемой первой простой схемы реле, активируемой касанием, мы можем видеть, что вся конструкция построена вокруг микросхемы IC 4017, которая представляет собой 10-ступенчатую микросхему делителя декадного счетчика Джонсона.

IC в основном состоит из 10 выходов, начиная с вывода № 3 и случайным образом заканчивая выводом № 11, что составляет 10 выходов, которые предназначены для создания последовательности или сдвига высокой логики на этих выходных контактах в ответ на каждый приложенный положительный импульс. на выводе №14.

Последовательность не обязательно должна заканчиваться на последнем выводе № 11, вместо этого может быть назначена остановка на любом желаемом промежуточном выводе и возврат к первому выводу № 3, чтобы начать цикл заново.

Это просто сделать, соединив вывод конечной последовательности с выводом сброса № 15 микросхемы. Это гарантирует, что всякий раз, когда последовательность достигает этой цоколевки, цикл здесь останавливается и возвращается к пину №3, который является начальным выводом для включения повторного цикла последовательности в том же порядке.

Например, в нашей конструкции контакт № 4, который является третьим выводом в последовательности, можно увидеть прикрепленным к контакту № 15 микросхемы, что означает, что последовательность переходит от контакта № 3 к следующему выводу № 2, а затем к контакт № 4, он мгновенно возвращается или переключается обратно на контакт № 3, чтобы снова включить цикл.

Как это работает

Этот цикл вызывается прикосновением к указанной сенсорной пластине, что вызывает появление положительного импульса на выводе № 14 микросхемы при каждом касании.

Предположим, что при включении питания высокая логика находится на выводе № 3, этот вывод никуда не подключен и не используется, а вывод № 2 можно увидеть подключенным к каскаду управления реле, поэтому в этот момент реле остается выключенным. .

Как только коснитесь сенсорной панели, положительный импульс на контакте № 14 микросхемы переключает выходную последовательность, которая теперь перескакивает с контакта № 3 на контакт № 2, позволяя реле включиться.

В этой точке положение фиксируется, реле находится во включенном положении, а подключенная нагрузка активирована.

Однако, как только сенсорная панель снова коснется, последовательность принудительно переходит от контакта № 2 к контакту № 4, что, в свою очередь, побуждает ИС вернуть логику обратно к контакту № 3, отключив реле и нагрузки и переводит микросхему обратно в режим ожидания.

Модифицированная конструкция

Вышеупомянутая бистабильная схема триггера с сенсорным управлением может показывать некоторые колебания в ответ на касание пальцем, что приводит к дребезгу реле. Чтобы устранить эту проблему, схема должна быть изменена, как показано на следующей схеме.

Или вы также можете следовать схеме, которая показана в видео.

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, которое теперь фиксируется, создавая положительное значение 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, а другой вход N3 уже удерживается на низком логическом уровне через резистор R2, который подключен к земля. Теперь N3 находится в идеальном режиме ожидания, «ожидая» следующего касания на входе.

Теперь предположим, что очередное последующее касание пальцем производится на входе T1, на входе N1 через C2 срабатывает еще один положительный триггер, однако это не оказывает никакого влияния на N1 и N2, так как они уже защелкиваются в ответ на ранее введенный положительный триггер.

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.

Список деталей

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

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

Вышеупомянутая конструкция может быть дополнительно упрощена с помощью пары вентилей NAND. , и цепь реле ON OFF. Весь дизайн можно увидеть на следующей диаграмме:

3) Цепь электронного сенсорного выключателя 220 В

Теперь возможно преобразовать существующую схему 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 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 подключена к сети ограничения тока с помощью R7/R8, чтобы пользователь не чувствовал удара, касаясь этой сенсорной панели.

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 12-вольтовым стабилитроном 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.

Виден светодиод, подключенный к этому источнику питания, который гарантирует, что тусклый свет всегда включен рядом с цепью, что облегчает быстрое обнаружение панели сенсорного переключателя.

ИС, используемая в этой сенсорной лампе трансформатора со схемой задержки, представляет собой двойной D-триггер IC 4013, который имеет 2 встроенных 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.

В то же время 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 полевой МОП-транзистор и несколько дополнительных пассивных элементов — это все, что нужно для создания схемы пятого датчика 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 разработать 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 пальца 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 прикосновении к входному контакту затвора 1 (который, как и другие три затвора в устройстве, связан с функцией инвертора), паразитный фон 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, а время нарастания 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 постоянно фиксирует светодиод LED1 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 снова коснуться сенсорной панели, 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 тринисторов, контакт № 7 используется для сброса микросхемы обратно на контакт № 3.

Это означает, что два контакта, которые следуют сразу за последним светодиодом 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 следуют за контактом № 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 сенсорного переключателя ВКЛ и ВЫКЛ и принцип работы

Схема сенсорного переключателя ВКЛ и ВЫКЛ построена вокруг таймера 555 с использованием свойств по умолчанию выводов микросхемы таймера 555. С помощью этой схемы вы можете включать и выключать устройство, просто прикасаясь к сенсорным панелям.

[адсенс1]

Если сенсорные панели расположены в удобном месте, нам не нужно перемещаться с места для включения и выключения устройства.

Важной особенностью этой схемы является то, что вы не получите удара током, который мы иногда получаем при использовании обычных выключателей, даже если мы используем сенсорные панели.

Как упоминалось ранее, мы разработали эту схему с использованием микросхемы таймера 555. Другими важными компонентами являются релейный модуль и несколько сенсорных панелей (мы покажем вам, как сделать сенсорные панели, используемые в этом проекте).

[adsense2]

Схема

Принципиальная схема

Принципиальная схема сенсорного переключателя ON и OFF показана на рисунке ниже.

Необходимые компоненты

• 1 x 555 Таймер IC
• 1 резистор 3,3 МОм (1/4 Вт)
• Резистор 1 x 1 МОм (1/4 Вт)
• 1 x Лампа с патроном (обычная или CFL)
• 1 релейный модуль 5 В (если релейный модуль недоступен, вам потребуются следующие компоненты)
• 1 реле 5 В
• 1 x 2N2222 NPN-транзистор
• 1 x 1N4007 PN-переходной диод
• Резистор 1 x 1 кОм (1/4 Вт)

Как сделать сенсорный датчик (сенсорную пластину)?

Поскольку проект основан на включении и выключении касанием, устройства, сенсорные панели или датчики касания являются важной частью этого проекта. Нам не нужны дорогостоящие или причудливые сенсорные датчики, так как мы покажем вам, как сделать простую сенсорную панель для этого проекта.

Для того, чтобы сделать проект, нам нужны два небольших куска медных досок. Здесь мы взяли две покрытые медью доски размером 2 см х 2 см.

Теперь нам нужно сделать узкий глубокий надрез по центру досок так, чтобы на доске получилось две половинки, не сломав ее полностью. Этот разрез должен полностью отделить медь с обоих концов.

На следующем изображении показана голая плата с медным покрытием и две платы с канавкой посередине.

Также можно использовать сенсорную панель от старых игрушек и дверной звонок. Как правило, сенсорные панели изготавливаются из небольшого углеродного блока, закрепленного на силиконовой резине.

При нажатии кнопки этот блок соприкасается с пэдом. Таким образом, сопротивление между двумя чередующимися дорожками уменьшается.

Подушечки, доступные на рынке, защищены от коррозии и обладают очень хорошей чувствительностью к реакции пальцев.

Когда палец помещается между точками, из-за давления и влаги в пальце сопротивление между этими линиями падает от 150k до 850k.

Схема

Схема сенсорного переключателя ВКЛ и ВЫКЛ очень проста. Во-первых, контакты GND, VCC и RST 555, то есть контакты 1, 8 и 4, подключены к GND и 5V соответственно. На контакт 2 подается ВЫСОКИЙ уровень с помощью резистора 3,3 МОм, а на контакт 6 — НИЗКИЙ уровень с помощью резистора 1 МОм.

Две сенсорные панели подключены к контактам 2 и 6, как показано на принципиальной схеме. В случае прикосновения к пластине ON один конец подключается к контакту 2, а другой конец подключается к GND. Точно так же один конец контактной пластины OFF подключен к +5 В, а другой конец подключен к контакту 6.

Принцип проекта

Основной принцип проекта заключается в базовой функциональности контактов таймера 555. . Мы знаем, что таймер 555 имеет 8 контактов, а именно GND (1), триггер (2), выход (3), сброс (4), управляющее напряжение (5), пороговое значение (6), разряд (7) и VCC (8).

В этом проекте используются контакты 2 и 6. Теперь мы видим основную работу этих контактов. Когда вывод 6, т. е. вывод порога, удерживается НИЗКИМ, и если вывод 2, т. е. вывод триггера, установлен в НИЗКИЙ уровень, выход микросхемы таймера 555 будет ВЫСОКИМ, и он останется там. Это условие можно использовать для включения прибора.

Теперь представьте, что на выводе 2 установлен ВЫСОКИЙ уровень, а если на выводе 6 установлен ВЫСОКИЙ уровень, выход микросхемы таймера 555 будет НИЗКИМ, и он останется там. Это условие можно использовать в нашем проекте для отключения нагрузки или устройства.

Работа над проектом

• Подсоедините цепь в соответствии со схемой и подайте питание.
• Чтобы включить устройство, коснитесь пальцем пластины «ВКЛ», а чтобы выключить устройство, коснитесь пластины «ВЫКЛ».
• При подаче питания на цепь устройство, подключенное через реле (мы подключили лампочку), остается ВЫКЛЮЧЕННЫМ. Теперь, если мы посмотрим на принципиальную схему, на контакт 2 подается ВЫСОКИЙ уровень, а на контакт 6 — НИЗКИЙ уровень.
• Когда мы касаемся пластины ON, напряжение на контакте 2 (триггерный контакт) микросхемы 555 становится НИЗКИМ. Поскольку контакт 6 уже имеет НИЗКИЙ уровень, выходной сигнал на контакте 3 становится ВЫСОКИМ.
• Поскольку он подключен к релейному модулю через транзистор, транзистор будет включен, а он, в свою очередь, активирует реле. В результате устройство включается.
• В этот момент напряжение на контакте 6 равно нулю, так как по умолчанию оно имеет НИЗКИЙ уровень, а напряжение на контакте 2 имеет ВЫСОКОЕ значение.
• Теперь, когда вы касаетесь пластины OFF, на контакт 6 на короткое время подается напряжение +5 В, в результате чего на выходе микросхемы таймера 555 становится НИЗКИЙ уровень.
• Это отключит транзистор и реле. Следовательно, устройство будет выключено.
• Эта схема работает, переключая реле в состояние «ВКЛ» нажатием кнопки, а при повторном нажатии кнопки устройство переходит в состояние «ВЫКЛ». Он работает аналогично триггеру.

Приложения

• Простое касание для включения и касания для выключения В этом проекте разработана схема, с помощью которой мы можем включать и выключать любое устройство, просто касаясь контактных площадок.