觸摸開關(guān)五例

圖1和圖2是采用555時(shí)基電路制作的雙鍵觸摸開關(guān)與單鍵觸摸延遲開關(guān)。圖1中M1是“開”觸摸片，當(dāng)人手觸碰時(shí)，人體感應(yīng)的雜波信號加到時(shí)基電路的低電平觸發(fā)端IC的②腳，電路置位，③腳輸出高電平，繼電器K得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，被控電器通電工作。M2為“關(guān)”觸摸片，一旦觸碰，人體感應(yīng)的雜波信號加到555的閾值端IC⑥，電路復(fù)位，③腳輸出低電平，繼電器失電跳閘，被控電器停止工作。 javascript:resizepic(this) border=undefined>
圖2是延遲開關(guān)電路，555集成塊接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，平時(shí)處于復(fù)位狀態(tài)，繼電器K不動(dòng)作。當(dāng)M受到觸摸時(shí)，電路被觸發(fā)進(jìn)人暫態(tài)，③腳輸出高電平，繼電器K吸合，被控電器工作。暫態(tài)時(shí)間t=1.1R2 X C4，暫態(tài)時(shí)間結(jié)束，電路翻轉(zhuǎn)成穩(wěn)態(tài)，繼電器K釋放，被控電器停止工作。 javascript:resizepic(this) border=undefined>
圖3是一個(gè)電源電路采取特殊設(shè)計(jì)的用555時(shí)基電路制作而成的觸摸開關(guān)，它對外僅兩根引出線，因此可直接取代普通開關(guān)而不必更改電源布線。EL是不大于25W的白熾燈或交流接觸器。虛線左部為普通照明線路，右部為觸摸開關(guān)電路。IC處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，③腳輸出低電平，晶閘管VS的門極通過電阻R3被鉗位在低電平，故VS關(guān)斷，EL不亮，此時(shí)555的工作電源由220V交流電經(jīng)燈EL、二極管VD1～VD4整流、電阻R2限流、VD5穩(wěn)壓與IC1濾波獲得約6V直流工作電壓供電。當(dāng) 555時(shí)基電路②腳受觸發(fā)處于置位時(shí)，IC③腳輸出高電平，VS開通，EL點(diǎn)亮發(fā)光。VS開通后，555工作電源直接由燈EL、二極管VD1～VD4、晶閘管VS與穩(wěn)壓管VD5構(gòu)成回路，C1兩端仍能獲得6V直流工作電壓，只是此時(shí)電阻R2不起作用。 javascript:resizepic(this) border=undefined>
電路的右部時(shí)基電路部分與圖1相同，如將圖2左部電源按圖3改動(dòng)，也可以方便地制成一個(gè)對外只有兩根引出線的觸摸延遲開關(guān)。有一點(diǎn)需要特別注意的是本電路的負(fù)載能力是由VD1～VD4、VS及VD5共同決定的，其中薄弱環(huán)節(jié)是VD5，本電路VD5采用1W、6V的穩(wěn)壓管，其最大通態(tài)電流為0.16A，為確保電路可靠工作，EL宜用不大于25W的白熾燈。 javascript:resizepic(this) border=undefined>
圖4是用雙D觸發(fā)器制作的觸摸開關(guān)。CD4013是雙D觸發(fā)器，分別接成一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路和一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路的作用是對觸摸信號進(jìn)行脈沖展寬整形，保證每次觸摸動(dòng)作都可靠。雙穩(wěn)態(tài)電路用來驅(qū)動(dòng)晶閘管VS。當(dāng)人手摸一下M，人體泄漏的交流電在電阻R2上的壓降，其正半周信號進(jìn)入③腳CP1端，使單穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)進(jìn)入暫態(tài)．其輸出端Q1即①腳跳變?yōu)楦唠娖?，此高電平?jīng)R3向C1充電，使④電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，①腳恢復(fù)低電平。所以每觸摸一次M，①腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈沖。此正脈沖將直接加到11腳CP2端，使雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)一次，其輸出端Q2即13腳電平就改變一次。當(dāng)13腳為高電平時(shí)．VS開通，電燈EL點(diǎn)亮。這時(shí)電容C3兩端的電壓會(huì)跌落到3V左右，發(fā)光管VD6熄滅，由于CMOS電路的微功耗特點(diǎn)，所以集成塊仍能正常工作。當(dāng)13腳輸出低電平時(shí)。VS失去觸發(fā)電流，當(dāng)交流電過零時(shí)即關(guān)斷，EL熄滅。這時(shí)C3兩端電壓又恢復(fù)到VD5的穩(wěn)壓值12V，VD6發(fā)光用來指示開關(guān)的位置。由此可見，每觸摸一次M，就能實(shí)現(xiàn)電燈“開” 或“關(guān)”，它對外也僅兩根引出線，故安裝與使用都十分方便。
圖5是一個(gè)采用一音樂門鈴芯片KD－9300制作而成的觸摸開關(guān)，電路新穎有趣。它巧妙地利用門鈴芯片內(nèi)部電路的功能，借助人體的泄漏電流去控制芯片內(nèi)部的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。我們知道音樂集成電路具有極高的輸入阻抗，當(dāng)人手觸碰“開”電極片M1時(shí)，人體的泄漏電流由R1注人音樂門鈴芯片的觸發(fā)端TR1，使芯片內(nèi)部雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，以使整個(gè)門鈴芯片呈現(xiàn)低電阻，三極管VT1導(dǎo)通，繼電器K吸合，常開接點(diǎn)可接通被控電器。需要關(guān)閉電器時(shí)，只要觸摸一下“關(guān)” 電極片M2，人體泄漏電流經(jīng)R2注人芯片的Vss端，迫使集成塊內(nèi)部的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器再次翻轉(zhuǎn)，使整個(gè)芯片是現(xiàn)高電阻，VT進(jìn)人截止態(tài)，K失電釋放，被控電器斷電。 javascript:resizepic(this) border=undefined>
為確保安全，連接觸摸電極片的電阻不得低于4.7MΩ的優(yōu)質(zhì)高阻值金屬膜電阻器。