触摸操作开关电路

出处:维库电子市场网 发布于:2023-01-30 17:05:40 | 385 次阅读

    触摸操作开关是 DIY 电子产品的一个有吸引力的项目,但它们在商业产品中并不常见。这样做的原因是,虽然有许多不同的方式来实现触摸开关(泄漏、嗡嗡声拾取、电容、反照率),但它们都依赖于身体参数,这些参数随人的身体、年龄和环境而变化很大,因此由一名开发工程师提供可靠操作的电路可能会导致使用问题,例如,生活在干旱地区的老人。然而,触摸开关可以提供出色的效果。
    还有一点需要考虑:触摸开关使用高阻抗输入IC是非常明显的。显而易见的选择是 CMOS。但 CMOS 对静电敏感,可被静电损坏的触摸开关将不可靠:静电非常难以预测,因为人形成静电的能力还取决于人的身体、年龄和环境。然而,这也取决于他们穿的衣服、鞋子和地板!
    在 70 年代,相当多的电视和其他产品使用了触摸开关,并且有几种 IC 可用。这些现在并不常见,部分原因是上述原因,部分原因是小型化减少了可用于实现触摸开关的面板区域。与按钮不同,触摸开关需要相当大的面积才能可靠操作。但是我注意到 Farnell 列出了一种新的触摸控制调光器 IC - LS7232。
    在发布此页面时,它还没有完成:有很多电路,需要时间来绘制和描述它们。因此,为了让您体验一下,该页面无论如何都在这里。
    操作方法
    嗡嗡声
    电源接线总是会产生电子嗡嗡声场。这是在身体上拾取的,几乎任何高阻抗输入设备都可以轻松检测到。现在所有的房子都连接了电源,所以这应该是非常可靠的,当然在任何城市环境中。
    漏电
    在大地和任何接触点之间施加直流电压,触摸它的人将使该电压变成漏电电流流向大地。不如电源嗡嗡声可靠,因为皮肤电阻因人而异,并且还取决于人的年龄和情绪状态,以及大气湿度。
    电容
    这需要振荡器和检测器,但可以更可靠,因为它不依赖于嗡嗡声或泄漏或任何其他可变效应。
    热
    大多数半导体对热敏感,可以检测皮肤温度。主要问题是热量从手指流向半导体的时间延迟,因此与其说是实际解决方案,不如说是一个有趣的想法。
    光反射
    手指会反射光。
    光传输
    手指会减少落在检测器上的光,但这通常依赖于环境照明,因此不适合大量使用。
    声学阻尼
    我有一个驱动压电(水晶)听筒的振荡器。启动后,将手指放在听筒上将停止振荡器。一声巨响将再次启动它。
    运动
    手指靠近检测器的运动可以操作开关。
    多位置轻触开关
    这个相当于那些你按下任何开关的按钮组,它会释放一个已经按下的按钮。
 

    我只展示了两个阶段,但你可以有 5 个,如果你愿意,也可以有 10 个。考虑第一阶段开启的状态。电流从 0v 线流过 1K 电阻、LED 和底部的两个晶体管。然后中心线将在大约-10v。
    现在触摸输入 2。顶部的晶体管将电流传递到底部的晶体管:两个底部的晶体管将相互强烈地突然打开。但是 100n 电容器两端没有电压,因此它在充电时需要一个电流脉冲。他的中心线瞬间降至 -12v,点亮的 LED 熄灭。由于流过该 LED 的电流也流过第一对,因此它们会关闭。第一个“按钮”已被释放。
    多按钮触摸开关的电路非常好,简单。
    触摸式定时器
    这是一个定时器或电源开关。触摸触点,开关打开。经过预设的延迟后,它会再次关闭。它的输出来自传输晶体管,因此您可以使用它在超时期间操作另一个电路。
   

   

   触摸触点会导致电流通过 4M7 流入 Tr3 的基极,从而将其打开。其集电极电流导通 Tr2。10? 电容器未充电,因此它会充电,从而使 Tr3 保持导通。同时 Tr2 的发射极电流导通 Tr1,为负载供电。
    当 10? 正在充电(由与其串联的 4M7 决定)时,电路保持导通,但当 10? 充分充电时,通过它的电流太小而无法保持在 Tr3 上,整个电路关闭。
    您可以通过更改 4M7 或 10? 来改变时序。
    热敏开关
    这是一种不寻常的触摸开关,它依赖于二极管中的电压降是其温度的函数这一事实。将二极管加热可使其压降降低约 2mV/摄氏度(在室温下)。
  

    要设置电路,请关闭开关并将偏移量(使用预设)调整为零。现在打开开关。两个输入处于相同的电压(由零调整偏移)因此输出状态不确定但无论是高还是低,10M 电阻器都会提供正反馈,使其保持在设定状态。考虑其输出高的电路:正输入保持一点高——稳定状态——直到 D2 变热。正输入稍微下降,因此电路改变状态并随着二极管温度均衡而保持低电平。现在 D1 变热,负输入电压下降 - 电路再次翻转为高电平。

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