Оптическая кнопка своими руками

Простая сенсорная кнопка

Транзисторы любые NPN структуры: КТ315, КТ3102 или BC547 или любой другой. Резисторы 0,125-0,25 Ватт. Светодиод любого цвета, но лучше красный, так как падение напряжение падение у него минимальное. Питание 5 вольт, больше меньше можно и меньше тоже.

Все компоненты были компактно соединены между собой на миниатюрной печатной плате, которую можно сделать просто вырезав лишнюю медь резаком оставив таким способом остроугольные многоугольники. Детали, использованные для поверхностного монтажа, транзисторы в sot-26 npn, резисторы 0805, перемычки – кусочки провода, вместо них, если есть берите крупный 2512 резисторы с нулевым (условно) сопротивлением. Сенсорное устройство работает сразу, без настройки.

Объяснение работы схемы

Дотрагиваясь до базы транзистора Q3 вы наводками открываете его, вследствие чего через его КЭ и резистор 1 Мом течет ток, который открывает следующий полупроводник Q2, тот открываясь открывает Q3, который уже управляет светодиодом, открываясь через его КЭ течет ток, от минуса идет к катоду светодиода, а к аноду он уже подключен. Резистор 220 Ом здесь “токоограничительный”, на нём падает лишнее напряжение, что защищает диод от деградирования кристалла и полного выхода из строя LED1

Ну вот горит светодиод по касанию пальца – и что? А вот то, что вместо этого светодиода ставим реле и теперь мы можем управлять почти любой нагрузкой, в зависимости от характеристик применяемого реле. Ставим мощную лампу накаливания, подключенную к сети, а в разрыв этой цепи контакты реле. Теперь при нажатии, а точнее касании сенсора лампа светит.

Также организовать включение/отключение нагрузки можно с помощью оптопары, если отсутствует реле, тогда также будет гальваническая развязка. Эта прекрасная вещь состоит из светодиода и фототранзистора, когда первый светит, то это открывает транзистор и через его КЭ может течь ток. Включаем нужные выводы оптрона в схему сенсора вместо светодиода LED1, а остальные два в разрыв источника питания и любой нагрузки. Эту деталь можно изъять из зарядок от телефона. Возьмите, к примеру, PC-17L1.

Чуть ниже вы видите дополнение к основной схеме, где показано как нужно подключать оптопару к схеме сенсора, также добавлен один транзистор, это нужно для того чтобы вы могли подключать весомую нагрузку, а не просто светодиоды на 20 mA.

Еще вместо реле и оптопары возможно применение двух npn транзисторов. Я так и сделал, схему вы видите. Работает это так: Q5 всегда должен быть открыт, через резистор 10 кОм, но через КЭ открытого Q4 на базу Q5 поступает “минус” и из-за этого он закрыт. Когда же вы касаетесь сенсора – то минус поступает через открытый Q1 на базу Q4 и закрывает его, теперь уж ничто не мешает Q5 оставаться открытым – нагрузка работает, а в моем случае мощный 1 Ватт светодиод ярко светит.

Так это выглядит в собранном состоянии.

Сенсор не имеет фиксации, дотронулись – светит, отпустили – не светит. Коль желаете сделать фиксацию – просто добавьте в схему триггер, например, на микросхеме КМ555ТМ2 или любой другой (можно даже на таймере 555 реализовать это). С добавление триггерной системы при касании к сенсору нагрузка будет включена до тех пор, пока не произойдет следующее касание или исчезнет питание схемы.

На практике это можно применить для быстрого включения и отключения освещения в комнате. Очень удобно, коснулся небольшого чувствительного участка, и комната освещена, второе касание отключит свет. Небольшое количество энергии будет теряться, но этим можно пренебречь.

Схема работает, но из-за своей простоты далеко не идеально. Если сенсор большой, то схема может срабатывать даже тогда, когда вы еще не дотронулись до него, также если вы рукой расчешете волосы возле датчика светодиод также может загореться. Выход из этой ситуации простой – миниатюрный сенсорный датчик.

Как уже говорилось – открытие Q3 происходит за счет наводок, видеть это можно на видео, светодиод светит не постоянно, а подмигивает с большой частотой, но это хорошо заметно при съёмки.

Яркость работающего диода не велика, если вы дотрагиваетесь только до базы третьего транзистора, но стоит вам коснуться еще и плюса питания, то ваше тело выступит в роле резистора и транзистор Q3 перейдет в насыщение. Но при таком раскладе для некоторых потеряется смысл сенсора.

Эта схема очень проста и предназначена лишь для понимания принципа работы электронных компонентов, применять в серьезных конструкциях не рекомендуется.

Источник

Оптический бесконтактный выключатель освещения своими руками

Преимущество данного бесконтактного выключателя в отличие от других схем дистанционного включения света, например, сенсорный выключатель, состоит в том, что им можно включать и выключать освещение или же любую другую нагрузку бесконтактным способом то есть, не прикасаясь своими руками непосредственно к устройству.

Осуществлять управление освещением можно двумя разными путями. Первый, поднеся руку непосредственно к оптическому датчику данного выключателя на расстоянии 10 сантиметров. Второй, посредством любого типового пульта дистанционного управления использующий в своей работе модулированное инфракрасное излучение.

Простой взмах рукой либо нажатие на произвольную кнопку ПДУ и бесконтактный выключатель меняет свое состояние на противоположное. В случае сбоя в электросети и при возобновлении электроснабжения, оптический выключатель света будет находиться в выключенном состоянии.

Повысив силу излучения инфракрасного светодиода, выполняющего роль оптического датчика, можно добиться увеличения дальности действия срабатывания устройства. В этом случае, к примеру, устройство может оповещать охрану о подъезде автомобиля к пропускному пункту.

Описание работы оптического бесконтактного выключателя.

В схеме применена всего одна интегральная микросхема К561ТМ2, имеющая в своем составе два D-триггера. На первом триггере DD1.1 собран мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы в диапазоне 35…40кГц. Подстройка частоты осуществляется путем подбора сопротивлений R1 и R2.

Данные импульсы, пройдя сквозь токоограничивающий резистор R3, поступают на ИК-светодиод HL1. Можно применить любой подходящий ИК-светодиод, к примеру, такой который используется в ПДУ. Совместно с фотодатчиком они создают оптическую схему, которая срабатывает при отражении инфракрасного излучения.

Для предотвращения ложных срабатываний между фотодатчиком и ИК-светодиодом, необходимо проложить непрозрачную перегородку, а так же они должны быть обращены в сторону, куда подносят руки. Схема запитана от бестрансформаторного источника питания собранного на диодном мосте VD4, гасящем резисторе R7 и стабилитроне VD3 на 4.7В. Конденсатор C5 предназначен для фильтрации выпрямленного напряжения.

В момент подачи напряжения на бесконтактный выключатель освещения, через резистор R5 идет зарядка конденсатора C4. В результате этого на вход триггера DD1.2 поступает импульс, из-за которого на инверсном его выходе 2 появляется уровень лог.0. транзистор VT1 закрыт и лампа не горит.

Так же после подачи питания на схему оптического выключателя, мультивибратор начинает генерировать импульсы. Приблизительная частота их составляет 38 кГц, и соответственно светодиод испускает излучение с такой же частотой. Если теперь поднести руку к окошку, где расположен оптический блок выключателя, то отраженный луч от руки попадет на фотоприемник. На его выходе образуется низкий уровень напряжения, убрав руку, вновь появляется высокий уровень. Таким образом, формируется импульс, который поступая на вход 3 триггера DD1.2 переключает его в противоположное состояние, тем самым включая освещение.

Источник

Тема: Оптическая кнопка

Обратные ссылки

Опции темы

Оптическая кнопка

Появилась (очередная) сумасшедшая идея — собрать светочувствительную кнопку.

Т.е. излучатель, приемник и линза (или просто плоское стекло). Все это реагирует на прикосновение (замыкает цепь).

Излучатель и приемник думаю выдрать из оптической мыши.

Подскажите идеи на этот счет?

Последний раз редактировалось grundic2; 01.11.2006 в 16:16 .

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

• Поделиться
  • Поделиться этим сообщением через
  • Digg
  • Del.icio.us
  • Technorati
  • Разместить в ВКонтакте
  • Разместить в Facebook
  • Разместить в MySpace
  • Разместить в Twitter
  • Разместить в ЖЖ
  • Разместить в Google
  • Разместить в Yahoo
  • Разместить в Яндекс.Закладках
  • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
  • Reddit!

не плохая идея (насчет мыши), только незачем входить в такие затраты, тем более излучаемый свет будет видимым. Проще купить обычный инфракрасный сенсор(диод-светодиод), и простым прикосновением можно будет добиться уверенного, но кратковременного, срабатывания, но стекло перед датчиком должно быть очень тонким (не более 1мм, в завизимости от сенсора) либо совсем не быть таковым на фото первый попавшийся сенсор.

Источник

Бесконтактная Кнопка на Специализированной Микросхеме TTP223

Микросхемы серии ТТР22х это специализированные решения для построения различных бесконтактных (сенсорных) кнопок и клавиатур. Выпускаются они в различных корпусах для поверхностного монтажа. В радиомагазинах часто продаются уже в составе небольших печатных плат и стоят довольно недорого. В этой статье рассмотрим микросхему ТТР223-ВА6 , её схему включения и основные возможности.

Микросхема ТТР223-ВА6 идёт в корпусе SOT23-6 . Имеет три входа, один выход и два питающих вывода. Диапазон питающего напряжения для ТТР223-ВА6 составляет от 2 до 5,5 В . Вход I/O (3) предназначен для подключения сенсора. Два дополнительных входа TOG (6) и AHL (4) предназначены для конфигурации алгоритма работы выхода, т.е. какая эта будет кнопка при прикосновении к сенсору. Если эти выводы 6 и 4 остаются неподключенными, то микросхема ведёт себя как не фиксируемая кнопка – при прикосновении к сенсору выход ( 1 ) активен, а если нет прикосновения выход деактивирован. Если подключить вывод 4 (AHL) к напряжению питания, то при прикосновении к сенсору выход будет не активен и наоборот. При подключенном вывода 6 (TOG) к напряжению питания получается обычный переключатель – выход (1) будет каждый раз менять своё состояние при прикосновении к сенсору. При этом начальное состояние выхода (при подаче питания) можно задать с помощью входа AHL (4) – если он в « воздухе », то выход не активен, а если подключен к напряжению питания, то на нём присутствует высокий уровень.

Принцип работы сенсора на основе микросхемы ТТР223-ВА6 следующий. В состав внутренней схемы микросхемы входит RC -генератор, частота которого зависит от параметров внешних подключенных элементов. Микросхема постоянно мониторит эту частоту, и как только она меняется включает или наоборот выключает выход. А меняться эта частота будет именно при прикосновении к сенсору.

Схема, представленная на рисунке ниже, подойдёт для управления нагрузкой питающийся от сети 230 VAC . Мощность нагрузки ограничена параметрами выходных транзисторов и не должна превышать 180 Вт .

Как видно из схемы микросхема сконфигурирована как переключатель – вывод TOG (6) подключен к напряжению питания. Начальное состояние данной схемы при подаче питания – нагрузка обесточена, что определено выводом AHL (4) , который никуда не подключен.

Выпрямитель сетевого напряжения для питания микросхемы собран на диоде VD2 , а резистор R2 является гасящим. Для стабилизации этого напряжения на уровне 5 В в схему включен стабилитрон VD1 со сглаживающим конденсатором С1 . В качестве коммутационных элементов в схеме применены полевые транзисторы VT1 и VT2 , затворами которых как раз и управляет выход Q (1) микросхемы DA1 . Диоды VD3 , VD4 вместе с конденсатором С5 предназначены для защиты затворов транзисторов VT1 и VT2 от импульсного напряжения, которое может появится через ёмкость затвор-исток.

Сенсор подключен ко входу 3 через ФВЧ , который состоит из C2R1 с частотой среза на уровне 2 кГц . Сделано это для того чтобы исключить влияние низкочастотных наводок на вход микросхемы. Для большей надёжности исключения влияния наводок вход подключен через дополнительный конденсатор C4 .

Следует сказать об одной особенности микросхемы ТТР223-ВА6 , а именно о её высокой чувствительности. Микросхема, в её обычном включении, начинает срабатывать при приближении пальца к сенсору. Для того чтобы ослабить чувствительность микросхемы в схему включен дополнительный конденсатор C3 . Ёмкость его должна составлять десятки пикофарад. При 50 пФ схема срабатывает только при непосредственном прикосновении к сенсору, но всё же эту ёмкость следует подбирать в каждом конкретном случае.

Возможный вариант печатной платы показан на рисунке ниже. Все детали использованы для поверхностного монтажа, благодаря чему плата получилась миниатюрная.

Источник