Touch-switch circuits: Beginnersgids voor eenvoudige tastbare sensoren

Als het om tastbare sensoren gaat, zijn touch-switch circuits onder de eenvoudigste. Ondanks hun eenvoud zijn deze verbluffende stukken technologie overal. Touchscreens zijn bijvoorbeeld alleen arrays van touch-switches bovenop een display. Ze hebben andere veelzijdige toepassingen, waaronder wandschakelaars, lampen en zelfs openbare computerterminals.

Dit artikel geeft u alle informatie die u nodig hebt over touch-switch circuits. Dat is alles wat u nodig hebt om moderne touch-faciliteiten toe te voegen aan uw elektrische of elektronische apparaten.

Touch-circuit illustratie

Hoe werkt een touch-switch circuit?

Touch-switch circuits zijn eigenlijk gewone schakelaars, wel met speciale sensoren. In dit geval, wanneer de sensoren een verandering in stimuli van direct contact oppikken, reageren ze door een schakelaar te sluiten. Het laat om zijn beurt de stroom vloeien. Het type sensor dat gebruikt wordt zal vaak de binnenwerking van de schakelaar bepalen. Touch-sensoren die moderne typen touch-switches vormen vallen in de volgende categorieën:

1. Capacitieve touch-switches. Deze gebruiken de capaciteit van het menselijk lichaam om stroomstroom te triggeren, wat de opening en sluiting van de schakelaar regelt.
2. Weerstands-touch-switches. – Dit type vertrouwt op druk van aanraking om de weerstand tussen twee elektro-geleidende oppervlakken te verlagen.
3. Piezo touch-switches. – Deze zijn minder veelvoorkomend in veel moderne toepassingen omdat ze werken op het principe van mechanische binding van piezo-keramiek. Ze werken voor zowel isolerende als geleidende materialen maar zijn duurder om te produceren.

7 verschillende touch-switch circuits

Er zijn veel soorten touch-switches, en elk fungeert als een belangrijk elektronisch component in de apparaten die ze gebruiken. De veelvoorkomende typen omvatten:

1. Een eenvoudige touch aan/uit schakelaar circuit

Voor dit circuit hebt u slechts één MOSFET en één relais nodig. Ze werken met elektrische stroom die van een 9V DC-voedingsspanning tot het circuit kan zijn. Het werkprincipe is dat wanneer u de grond- en gate-terminalen aanraakt, het toestel in de UIT-stand is. Wanneer de gate en de voeding verbinden door aanraking, is de schakelaar in de AAN-stand.

Touch-switch

2. Touch-switch circuit met 555-timer

Deze redelijk eenvoudige AAN en UIT touch-switch circuit heeft veel gemeen met de spanning 2 groep. Het belangrijkste verschil is de geïntegreerde circuit-timers die inbegrepen zijn. Deze kunnen NE555 of LM555 zijn. Het touch-switch circuit heeft in dit geval twee touchpads, één voor elke toestand. Het werkt door de hoge invoerimpedantie van de trigger-pin van de 555 IC te benutten. De geïnduceerde spanning van het menselijke lichaam stijgt dan voor een tijd bepaald door C1 en R1. Daarna stuurt de transistor het relais aan, wat vervolgens de last aandrijft.

3. Touch-toggle schakelaar circuit met NAND-poort

Hier vormt een digitale 4011 logische poort de basis van het touch-switch circuit. De tweede pin op de IC is "HI" logica. Het aanraken van de plaat verbonden met de tweede pin resulteert in een HOGE logica. Wanneer er geen aanraking is met de plaat, is er LAGE logica. De inclusie van de 22-ohm weerstand op pin 1 resulteert in het circuit gevoelig voor aanraking.

4. Touch-geactiveerde schakelaar circuit

Dit type is vaak onderdeel van geïntegreerde digitale circuits. Het gebruikt een enkele metalen plaat en werkt als een typische AAN en UIT schakelaar. Het schakelaarcircuit gebruikt een IC om elektrische signalen van de vingertop te nemen. Dat is wat het digitale signaal wordt dat een verandering van de UIT of AAN toestanden trigger.

5. Eenvoudige touch-switch met transistor

Het is een bijgewerkte versie van de originele eenvoudige AAN en UIT touch-switch circuit. Het is vaak een vervanging van de originele wanneer de IC die de schakeloperaties controleert, onhandig blijkt te zijn. De eenvoudige touch-switch gebruikt slechts een transistor. De A- en B-contacten verbinden wanneer de schakelaar moet relaiseren. Deze relais laat los wanneer de B- en C-contacten stimuli ontvangen van aanraking.

6. Touch-plaat schakelaar circuit met UJT

Zoals de naam suggereert, gebruikt het de UJT 2N3819 als de hoofschakelcomponent. Het is nuttig wanneer de schakelaar onderdeel is van apparaten die niet altijd in de buurt van elektriciteitslijnen zijn. Door metaal 1 en 2 aan te raken, gaat de schakelaar AAN. Het aanraken van metaal 2 en 3 activeert het relais, wat resulteert in een UIT-toestand.

7. Touch-motorcontroller circuit met SCR en Schmitt-trigger

In vergelijking met de andere typen is deze redelijk complex. Het aanraken van de metalen plaat in het circuit zorgt ervoor dat het Schmitt-trigger-circuit een signaal pakt van het oscillator-circuit. Het duwt ook een biasstroom naar de basis van Q1-2N5088. Dat activeert een SCR1 wat de 12V-motor aandrijft.

Hoe een eenvoudige touch-switch circuit te maken

Een touch-switch circuit bouwen is niet zo gecompliceerd als het vroeger was. Deze dagen kunnen basiselektronische componenten gebruikt worden in plaats van geavanceerde touch-switches en dure microcontrollers. Dit betekent dat met componenten zoals transistoren en weerstanden, u een eenvoudige touch-switch circuit kunt bouwen.

Projectcomponenten

Om te beginnen, de componenten die u voor dit project nodig hebt omvatten:

• Een breadboard of onze printplaat (PCB).
• Een 9-volt stroomvoorziening
• Verbindingsdraden
• 2 harde koperen draden of metalen strippen
• Een BC547 NPN-transistor
• 5mm LED
• Een 270-ohm weerstand
• 100k ohm weerstand

Om het circuit te bouwen, zijn de stappen die u moet volgen als volgt:

1: Verbind de BC547-transistoren op het breadboard of de PCB.

2: Gebruik een draadbrug, verbind de basispin van de eerste transistor met de emitterpin van uw tweede transistor.

3: Verbind de 100k ohm weerstand tussen de collectorpin van de tweede transistor en de VCC-pin.

4: Verbind de 270-ohm weerstand en LED met de collectorpin van de eerste transistor.

5: Gebruik een andere draadbrug, verbind de emitterpin van de eerste transistor met GND.

6: Verbind metalen strippen tussen de 100k ohm weerstand en aan de basispin van de tweede transistor.

Eenvoudige touch-switch circuit

Eenmaal u al deze stappen voltooid heeft, kunt u doorgaan om te zien of het circuit werkt. Raak de metalen strippen die met het circuit verbonden zijn om te testen of het werkt zoals bedoeld. Deze eenvoudige schakelaar kan een breed scala aan toepassingen hebben. Bijvoorbeeld, u kunt het gebruiken om afwijkende spanningen of elektrostatische opbouw te detecteren. Een ander veelvoorkomend gebruik is in stoffige of natte gebieden waar typische schakelaars niet geschikt zouden zijn.

Conclusie

Touch-switch circuits zijn nuttig. Gelukkig is het integreren ervan in modern elektronisch ontwerp nog nooit zo makkelijk geweest. Ze zijn eenvoudig te bouwen, vooral met de juiste componenten. U kunt ons bekijken voor enkele van de beste componenten. Dat is alles wat u nodig hebt om aan de slag te gaan met uw doe-het-zelf (DIY) project dat gebruikmaakt van een touch-switch.