Схемы сенсорных переключателей — начало работы с простыми схемами

Когда дело доходит до тактильных датчиков, схемы сенсорных переключателей являются одними из самых простых. Несмотря на свою простоту, эти удивительные технологии повсюду. Сенсорные экраны, например, представляют собой просто набор сенсорных переключателей поверх дисплея. У них есть и другие обширные области применения, включая настенные выключатели, лампы и даже общедоступные компьютерные терминалы.

В этой статье вы найдете всю необходимую информацию о схемах сенсорных переключателей. Это все, что вам нужно, чтобы добавить современные сенсорные возможности к вашим электрическим или электронным устройствам.

Иллюстрация сенсорной цепи

Как работает схема сенсорного переключателя?

Схемы сенсорных переключателей по сути представляют собой обычные выключатели, хотя и со специальными датчиками. В этом случае, когда датчики улавливают некоторые изменения в стимулах от прямого контакта, они реагируют замыканием переключателя. Это, в свою очередь, позволяет току течь. Тип используемого датчика часто будет определять внутреннюю работу переключателя. Сенсорные датчики, которые составляют современные типы сенсорных переключателей, относятся к следующим категориям:

1. Емкостные сенсорные переключатели. Они используют емкость человеческого тела для запуска тока, который управляет размыканием и замыканием переключателя.
2. Резистивные сенсорные переключатели. – Этот тип основан на давлении от прикосновения, чтобы снизить сопротивление между двумя электропроводящими поверхностями.
3. Пьезосенсорные переключатели. - Они менее распространены во многих современных приложениях, поскольку работают по принципу механического связывания пьезокерамики. Они подходят как для изоляционных, так и для проводящих материалов, но их производство дороже.

7 различных схем сенсорных переключателей

Существует много видов сенсорных переключателей, и каждый из них действует как важный электронный компонент в устройствах, которые их используют. Общие типы включают:

1. <сильный> Простое прикосновение к цепи включения и выключения

Для этой схемы вам понадобится только один полевой МОП-транзистор и одно реле. Они работают, используя электроэнергию, которая подается всего от 9 В постоянного напряжения на цепь. Его принцип работы заключается в том, что когда вы касаетесь клемм заземления и ворот, устройство находится в выключенном состоянии. Когда ворота и источник питания соединяются из-за касания, переключатель находится в состоянии ВКЛ.

Сенсорный переключатель

2. <сильный> Контур сенсорного переключателя с использованием таймера 555

Эта довольно простая схема сенсорного переключателя ON и OFF имеет много общего с группой напряжения 2. Ключевым отличительным фактором являются встроенные таймеры. Это могут быть NE555 или LM555. Схема сенсорного переключателя в этом случае имеет две сенсорные панели, по одной для каждого состояния. Он работает за счет использования высокого входного импеданса триггерного вывода микросхемы 555 IC. Индуцированное напряжение человеческого тела затем возрастает в течение времени, определяемого C1 и R1. После этого транзистор управляет реле, которое затем управляет нагрузкой.

3. <сильный> Схема сенсорного тумблера с использованием вентиля И-НЕ

Здесь цифровой логический вентиль 4011 образует основу схемы сенсорного переключателя. Второй вывод на микросхеме — это логика «HI». Прикосновение к пластине, подключенной ко второму контакту, приводит к ВЫСОКОЙ логике. Когда нет прикосновения к пластине, есть логика НИЗКОГО уровня. Включение резистора 22 Ом на контакт 1 приводит к тому, что цепь чувствительна к прикосновению.

4. <сильный> Прикосновение к цепи переключателя

Этот тип часто является частью интегральных цифровых схем. Он использует одну металлическую пластину и работает как обычный выключатель ВКЛ и ВЫКЛ. Схема переключателя использует ИС для приема электрических сигналов от пальца. Это то, что становится цифровым сигналом, который запускает изменение состояния ВЫКЛ или ВКЛ.

5. <сильный> Простой сенсорный переключатель с использованием транзистора

Это обновленная версия оригинальной простой схемы сенсорного переключателя ON и OFF. Часто это замена оригинала, когда ИС, управляющая операциями переключения, оказывается громоздкой. В простом сенсорном переключателе используется только транзистор. Контакты A и B подключаются, когда переключателю требуется реле. Это реле срабатывает, когда контакты B и C получают стимул от прикосновения.

6. <сильный> Схема переключателя сенсорной панели с использованием UJT

Как следует из названия, в качестве основного переключающего компонента используется UJT 2N3819. Выгодно, когда выключатель входит в состав устройств, которые не всегда находятся рядом с линиями электропередач. Прикосновение к металлу 1 и 2 включает переключатель. Прикосновение к металлу 2 и 3 приводит к срабатыванию реле, которое переходит в состояние ВЫКЛ.

7. <сильный> Контроллер сенсорного двигателя с использованием SCR и триггера Шмитта

По сравнению с другими типами, этот довольно сложный. Прикосновение к металлической пластине в цепи приводит к тому, что схема триггера Шмитта получает сигнал от схемы генератора. Он также подает ток смещения на базу транзистора Q1-2N5088. Это запускает SCR1, который приводит в действие двигатель 12 В.

Как сделать простую схему сенсорного переключателя

Создание схемы сенсорного переключателя не так сложно, как раньше. В наши дни вместо сложных сенсорных переключателей и дорогих микроконтроллеров можно использовать простые электронные компоненты. Это означает, что с такими компонентами, как транзисторы и резисторы, вы можете построить простую схему сенсорного переключателя.

Компоненты проекта

Начнем с компонентов, которые вам понадобятся для этого проекта:

• Макет или наша печатная плата (PCB).
• Источник питания 9 В
• Подключение проводов
• 2 медные проволоки или металлические полоски.
• Транзистор BC547 NPN
• Светодиод 5 мм
• Резистор на 270 Ом.
• Резистор 100 кОм

Чтобы построить схему, вам необходимо выполнить следующие шаги:

1:Подключите транзисторы BC547 к макетной плате или печатной плате.

2:С помощью перемычки соедините базовый контакт первого транзистора с эмиттерным контактом второго транзистора.

3:Подключите резистор 100 кОм между выводом коллектора второго транзистора и выводом VCC.

4:Подключите резистор 270 Ом и светодиод к контакту коллектора первого транзистора.

5:Используя другую перемычку, соедините вывод эмиттера первого транзистора с GND.

6:Подсоедините металлические полоски между резистором 100 кОм и выводом базы второго транзистора.

Схема простого сенсорного переключателя

После того, как вы выполнили все эти шаги, вы можете приступить к проверке работоспособности схемы. Прикоснитесь к металлическим полоскам, подключенным к цепи, чтобы проверить, работает ли она должным образом. Этот простой переключатель может иметь широкий спектр применений. Например, вы можете использовать его для обнаружения паразитных напряжений или накопления статического электричества. Другой распространенный вариант использования — пыльные или влажные помещения, где обычные переключатели не подходят.

Заключение

Схемы сенсорного переключателя выгодны. К счастью, включение их в современный электронный дизайн никогда не было проще. Их легко построить, особенно с правильными компонентами. Вы можете проверить нас на некоторые из лучших компонентов. Это все, что вам нужно, чтобы начать работу над проектом «сделай сам» (DIY), в котором используется сенсорный переключатель.