CMOS集成CD4013觸摸開關(guān)
CMOS集成CD4013觸摸開關(guān)
這個(gè)電路是使用，CMOS集成電路CD4013雙D正反器，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(duì)觸摸信號(hào)進(jìn)行脈波寬度整形，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)晶體管Q1的開通或關(guān)閉，進(jìn)而控制繼電器。
以下是找到的基本原圖：
但又參考了一些其它的相關(guān)電路，加上電源的濾波電容及ＬＥＤ指示，輸入的對(duì)地改為2M電阻，改變它可以改變它的靈敏度。電路做了小部份的修改后如下圖，就是我們這個(gè)制作的全圖。
M為觸摸電極片，手指摸一下M，使人體泄漏的交流電在R4上的壓降，其正半周信號(hào)進(jìn)入IC1的第3腳即單穩(wěn)態(tài)電路的CP端，使單穩(wěn)態(tài)電路反轉(zhuǎn)進(jìn)入瞬時(shí)，其輸出端Q即1腳由原來的低電位跳變?yōu)楦唠娢唬烁唠娢唤?jīng)R1向C2充電，使4腳即R1端的電位上升，當(dāng)上升到復(fù)位(Reset)電位時(shí)，單穩(wěn)態(tài)電路復(fù)位，1腳恢復(fù)低電位。所以每觸摸一次電極片M，1腳就輸出一個(gè)固定寬度的正脈波。此正脈波將直接加到11腳即雙穩(wěn)態(tài)電路的CP端，使雙穩(wěn)態(tài)電路反轉(zhuǎn)一次，其輸出端Q即13腳電位就改變一次。當(dāng)13腳為高電位時(shí)，Q1的基極透過R2獲得正向電流而開通，使繼電器動(dòng)作，進(jìn)而以它的接點(diǎn)來做控制。由此可見，每觸摸一次電極片M，就能實(shí)現(xiàn)繼電器“開”或“關(guān)”的動(dòng)作。
組件選擇與制作，CD4013型雙D正反器數(shù)字集成電路，它采用14腳雙列直插式塑封包裝。 Q1采用CS9013或2SC945等小功率NPN晶體管即可。
以下附上CD4013 的接腳圖及真值表：
以下為電路板LAUOUT 及零件配置圖：
*紅線為跳線
|
零 件 清 單 | |||
|
編號(hào) |
規(guī)格 |
編號(hào) |
規(guī)格 |
|
R1 |
5.1M |
C1 |
47u/25v |
|
R2 |
10K |
C2 |
0.22 (224) |
|
R3 |
1K |
C3 |
0.047 (473) |
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R4 |
2M(或2.7M) |
C4 |
0.01 (103) |
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D1 |
1N4001 |
Q1 |
2SC945 |
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IC1 |
CD4013 |
RY1 |
12V - 5~10A(5腳位) |
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接線端子 |
3P(選用) |
電路板 |
電木板 |
|
TOUCH PAD |
自制 |
銅柱 |
選用 |
以下為制作完成的實(shí)物照片：
注意事項(xiàng)：
在實(shí)際的制作上我發(fā)現(xiàn)了一些問題，有幾點(diǎn)要特別再跟大家說明一下：
1. 盡量以市電經(jīng)變壓器降壓的方式來獲取12V的供電：因?yàn)槲以趯?shí)作時(shí)發(fā)現(xiàn)，若使用電池供電時(shí)，有時(shí)會(huì)有不能觸發(fā)的情形，分析可能是因?yàn)槭褂秒姵毓╇姇r(shí)，電路本身跟大地并沒實(shí)際的連接，導(dǎo)致人體對(duì)地泄漏的交流電并沒和電路的接地發(fā)生關(guān)連，所以進(jìn)入觸摸點(diǎn)的電壓也跟著變小。
2. 制作時(shí)也發(fā)現(xiàn)有些IC的動(dòng)作過于靈敏，時(shí)有誤動(dòng)作發(fā)生，所以我在電路上加上C4，在零件焊接時(shí)先不要焊上C4，測試時(shí)，如發(fā)現(xiàn)在沒有觸摸到觸摸片時(shí)會(huì)有動(dòng)作變換(有時(shí)會(huì)發(fā)生在開關(guān)日光燈時(shí)，你自己可以試試)，才把C4加上去，甚至在可以在觸摸時(shí)電路沒有動(dòng)作時(shí)降低C4的值，或還是有誤動(dòng)作時(shí)升高C4的值，尋找最穩(wěn)定的值。
3. 觸摸點(diǎn)一定要接成一個(gè)觸摸板，不要直接用電線來代替，因這樣跟人體的接觸積會(huì)太小，會(huì)影響它的靈敏度。
4. 輸入對(duì)地電阻R4(2M)，也是會(huì)影響靈敏度，如果發(fā)現(xiàn)不夠靈敏，可以把2M的電阻再加大，如2.7M。
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