觸摸操作開關是 DIY 電子產品的一個有吸引力的項目,但它們在商業產品中并不常見。這樣做的原因是,雖然有許多不同的方式來實現觸摸開關(泄漏、嗡嗡聲拾取、電容、反照率),但它們都依賴于身體參數,這些參數隨人的身體、年齡和環境而變化很大,因此由一名開發工程師提供可靠操作的電路可能會導致使用問題,例如,生活在干旱地區的老人。然而,觸摸開關可以提供出色的效果。
還有一點需要考慮:觸摸開關使用高阻抗輸入IC是非常明顯的。顯而易見的選擇是 CMOS。但 CMOS 對靜電敏感,可被靜電損壞的觸摸開關將不可靠:靜電非常難以預測,因為人形成靜電的能力還取決于人的身體、年齡和環境。然而,這也取決于他們穿的衣服、鞋子和地板!
在 70 年代,相當多的電視和其他產品使用了觸摸開關,并且有幾種 IC 可用。這些現在并不常見,部分原因是上述原因,部分原因是小型化減少了可用于實現觸摸開關的面板區域。與按鈕不同,觸摸開關需要相當大的面積才能可靠操作。但是我注意到 Farnell 列出了一種新的觸摸控制調光器 IC - LS7232。
在發布此頁面時,它還沒有完成:有很多電路,需要時間來繪制和描述它們。因此,為了讓您體驗一下,該頁面無論如何都在這里。
操作方法
嗡嗡聲
電源接線總是會產生電子嗡嗡聲場。這是在身體上拾取的,幾乎任何高阻抗輸入設備都可以輕松檢測到。現在所有的房子都連接了電源,所以這應該是非常可靠的,當然在任何城市環境中。
漏電
在大地和任何接觸點之間施加直流電壓,觸摸它的人將使該電壓變成漏電電流流向大地。不如電源嗡嗡聲可靠,因為皮膚電阻因人而異,并且還取決于人的年齡和情緒狀態,以及大氣濕度。
電容
這需要振蕩器和檢測器,但可以更可靠,因為它不依賴于嗡嗡聲或泄漏或任何其他可變效應。
熱
大多數半導體對熱敏感,可以檢測皮膚溫度。主要問題是熱量從手指流向半導體的時間延遲,因此與其說是實際解決方案,不如說是一個有趣的想法。
光反射
手指會反射光。
光傳輸
手指會減少落在檢測器上的光,但這通常依賴于環境照明,因此不適合大量使用。
聲學阻尼
我有一個驅動壓電(水晶)聽筒的振蕩器。啟動后,將手指放在聽筒上將停止振蕩器。一聲巨響將再次啟動它。
運動
手指靠近檢測器的運動可以操作開關。
多位置輕觸開關
這個相當于那些你按下任何開關的按鈕組,它會釋放一個已經按下的按鈕。
我只展示了兩個階段,但你可以有 5 個,如果你愿意,也可以有 10 個。考慮第一階段開啟的狀態。電流從 0v 線流過 1K 電阻、LED 和底部的兩個晶體管。然后中心線將在大約-10v。
現在觸摸輸入 2。頂部的晶體管將電流傳遞到底部的晶體管:兩個底部的晶體管將相互強烈地突然打開。但是 100n 電容器兩端沒有電壓,因此它在充電時需要一個電流脈沖。他的中心線瞬間降至 -12v,點亮的 LED 熄滅。由于流過該 LED 的電流也流過第一對,因此它們會關閉。第一個“按鈕”已被釋放。
多按鈕觸摸開關的電路非常好,簡單。
觸摸式定時器
這是一個定時器或電源開關。觸摸觸點,開關打開。經過預設的延遲后,它會再次關閉。它的輸出來自傳輸晶體管,因此您可以使用它在超時期間操作另一個電路。
觸摸觸點會導致電流通過 4M7 流入 Tr3 的基極,從而將其打開。其集電極電流導通 Tr2。10? 電容器未充電,因此它會充電,從而使 Tr3 保持導通。同時 Tr2 的發射極電流導通 Tr1,為負載供電。
當 10? 正在充電(由與其串聯的 4M7 決定)時,電路保持導通,但當 10? 充分充電時,通過它的電流太小而無法保持在 Tr3 上,整個電路關閉。
您可以通過更改 4M7 或 10? 來改變時序。
熱敏開關
這是一種不尋常的觸摸開關,它依賴于二極管中的電壓降是其溫度的函數這一事實。將二極管加熱可使其壓降降低約 2mV/攝氏度(在室溫下)。
要設置電路,請關閉開關并將偏移量(使用預設)調整為零。現在打開開關。兩個輸入處于相同的電壓(由零調整偏移)因此輸出狀態不確定但無論是高還是低,10M 電阻器都會提供正反饋,使其保持在設定狀態。考慮其輸出高的電路:正輸入保持一點高——穩定狀態——直到 D2 變熱。正輸入稍微下降,因此電路改變狀態并隨著二極管溫度均衡而保持低電平。現在 D1 變熱,負輸入電壓下降 - 電路再次翻轉為高電平。
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原文標題:觸摸操作開關電路操作方法
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