Универсальная система сенсорного управления

December 11, 2010 by admin Комментировать »

Для того, чтобы уменьшить число “всяких выключателей, кнопок и прочих замыкателей и размыкателей электрических цепей” не только в квартире, предлагаю универсальную систему сенсорного управления, которая, кроме того, очень удобна в обращении и сборке. Система собрана из отдельных функциональных блоков, используя комбинацию которых можно создавать сенсорные выключатели различные по назначению и параметрам.

Рассмотрим работу каждого блока в отдельности.

Блок А1 (рис.1) – сенсорный усилитель. Схема этого блока с некоторыми изменениями заимствована из «Электронный дверной замок – схемы, описания, справочные материалы». При прикосновении к сенсору Е1 на выводе 11 элемента DD1.1 появляется логическая “1”. На выходе элемента DD1.2 также появляется логическая “1”. Конденсатор С3 заряжается до напряжения 5 В. Это напряжение поступает на выводы 1 и 2 элемента DD1.3. Он открывается на время, определяемое емкостью конденсатора С3 и сопротивлением резистора R3, и при указанных на схеме номиналах это время составляет порядка 3-х секунд. На протяжении этих 3-х секунд на выводе 3 DD1 3 будет присутствовать напряжение логической “1”. Такая задержка обусловлена тем, что прикосновение к сенсору может быть не один раз, например, если дрожит рука и т.д., в результате этого проявится дребезг контактов исполнительного устройства Конденсатор С1 (если устройство питается от сети переменного тока, а не от аккумулятора или гальванической батареи) должен быть рассчитан на напряжение не менее 1000 В, так как он обеспечивает надежность всего устройства. Входной кабель, идущий от ИМС к сенсору, должен быть тщательно экранирован для исключения наводок переменного тока.

Блок А2 (рис.2) – триггер, который собран на ИМС К1554ТМ2. В одном корпусе этой ИМС имеются два триггера, которые питаются от одного источника тока. Расположение выводов второго триггера помещено в скобках рядом с основными выводами. Это позволяет на одной ИМС реализовать два сенсорных выключателя. У триггера есть два выхода: прямой и инверсный. Конденсатор С4 лучше установить над ИМС, непосредственно соединив его выводы с выводами 7 и 14 DD2. Тоже касается и конденсатора С2 блока А1.

Блок A3 (рис.3) – оконечный усилитель мощности. Служит для усиления сигнала до уровня необходимого для управления реле постоянного тока или тиристором, управляющего нагрузкой. Конденсатор С5 служит для устранения импульсных помех, а диод VD4 – бросков тока ЭДС самоиндукции катушки реле.

Блок А4 (рис.4) – стабилизатор напряжения, выполненный на ИМС КР142ЕН5А с выходным напряжением 5 В.

На рис.6 приведена схема электронного сенсорного замка зажигания автомобиля. При прикосновении к сенсору, включится зажигание автомобиля, и все время пока палец будет находиться на сенсорной пластине, будет работать стартер автомобиля. Для выключения зажигания необходимо кратковременно прикоснуться к сенсору второй раз. Если сенсор замаскировать, то замок зажигания превращается в противоугонное устройство.

Схема, приведенная на рис.7, позволяет включать или выключать какую-либо нагрузку, например, освещение в квартире при прикосновении к сенсору. Для выключения нагрузки необходимо прикоснуться к сенсору во второй раз.

Блок A3 (рис.3) можно подключить и к инверсному выходу триггера (на схеме показано пунктиром). В таком случае, после подачи напряжения на схему, оптрон V9 откроется сразу, что приведет к включению нагрузки. Для ее отключения необходимо снова прикоснуться к сенсору. Вместо диодного моста КЦ405 можно использовать четыре диода КД202Р Если использовать диоды, а тиристор установить на небольшой теплоотвод, то коммутируемый ток может достигать 3…5 А.

Схема применения симистора вместо диодного моста и тиристора приведена на рис.8. В этом случае необходимо использовать два оптрона (VD10 и VD11), включенных встречно в цепь управляющего электрода симистора.

На рис.9 приведена схема, которая может использоваться в качестве датчика сигнализации. Сенсор подключают к дверной ручке или решетке на окне. При прикосновении к сенсору сработает реле К2 и включит исполнительное устройство. Данную схему можно использовать в роли выключателя для звонка в квартире или освещения в прихожей или на лестничной площадке. Свет включается при прикосновении к сенсору (дверной ручке) и гаснет после ее отпускания.

На рис.10 приведена схема, работающая следующим образом. При прикосновении к сенсору срабатывает реле К1. Своими контактами оно самоблокируется и выключает нагрузку. После отпускания сенсора нагрузка остается включенной. При нажатии на кнопку SB2 снимается напряжение питания со схемы. В результате срабатывает реле и нагрузка обесточивается. Схема возвращается в исходное состояние.

На рис.5 приведена схема блока питания с выходным напряжением 7…20 В (зависит от Uвых трансформатора), который используется для питания универсальной системы сенсорных выключателей.

Источник: А.Филипович, журнал “Радиолюбитель”.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты