跳到主要内容

触摸开关电路

触摸式开关电路是基于 555 定时器设计的,利用了 555 定时器 IC 引脚的默认特性。通过该电路,我们只需轻触触摸板,就可以轻松地打开或关闭设备

如果将触摸板安装在一个方便触及的位置,我们就无需走动,就能直接控制设备的开关。

该电路的一个重要特点是,即使使用触摸板,也不会像普通机械开关那样存在触电风险,因此更加安全可靠

如前所述,本电路的核心器件是 555 定时器 IC,此外还需要继电器模块以及一些触摸板(我们还会介绍如何自制本项目所用的触摸板)。

alt text
alt text
alt text
alt text

1. 触摸开关电路图

触摸开关电路的电路图如下图所示。

alt text

1.1 所需元件

  • 1 x 555定时器IC
  • 1 x 3.3 MΩ电阻(1/4瓦)
  • 1 x 1 MΩ电阻(1/4瓦)
  • 1 x 灯泡及灯座(普通或紧凑型荧光灯)
  • 1 x 5V继电器模块(如果没有继电器模块,则需要以下元件)
  • 1 x 5V继电器
  • 1 x 2N2222 NPN晶体管
  • 1 x 1N4007 PN结二极管
  • 1 x 1 KΩ电阻(1/4瓦)

1.2 如何制作触摸传感器(触摸板)?

由于本项目基于触摸开关功能,触摸板或触摸传感器是本项目的重要组成部分。我们不需要昂贵或花哨的触摸传感器,因为我们将展示如何为本项目制作一个简单的触摸板。

为了制作触摸板,我们需要两块小的铜箔板。在这里,我们使用了两块2cm x 2cm的铜箔板。

接下来,我们需要在板的中心处制作一条狭窄且较深的切割线,使板分成两半,但不要完全将其折断。此切割应完全分离两端的铜。

下图将展示裸铜箔板以及中间有凹槽的两块板。

alt text

您也可以使用旧玩具和门铃中的触摸板。通常,触摸板由安装在硅橡胶中的小碳块制成。

当按下按钮时,该碳块会与垫片接触,从而降低两个交错轨道之间的电阻。

市场上可买到的垫片具有防锈蚀保护,并且对检测手指响应具有很高的灵敏度。

当手指放置在两个点之间时,由于压力和手指中的水分,这些线之间的电阻会降低到150k到850k之间。

1.3 电路设计

触摸开关电路的设计非常简单。首先,将555的GND、VCC和RST引脚(即引脚1、8和4)分别连接到地和5V。使用3.3 MΩ电阻将引脚2拉高,使用1 MΩ电阻将引脚6拉低。

两个触摸板分别连接到引脚2和6,如电路图所示。对于触摸开板,一端连接到引脚2,另一端连接到地。类似地,触摸关板的一端连接到+5V,另一端连接到引脚6。

1.4 项目原理

项目的核心原理基于555定时器引脚的基本功能。我们知道,555定时器有8个引脚,分别是地(1)、触发(2)、输出(3)、复位(4)、控制电压(5)、阈值(6)、放电(7)和VCC(8)。

在本项目中,使用了引脚2和6。现在,我们来看一下这些引脚的基本工作方式。当引脚6(阈值引脚)保持低电平时,如果引脚2(触发引脚)被拉低,555定时器IC的输出将为高电平,并保持该状态。这种条件可用于打开设备。

现在考虑引脚2被拉高,如果引脚6被拉高,555定时器IC的输出将为低电平,并保持该状态。这种条件可用于在本项目中关闭负载或设备。

1.5 项目工作原理

  • 按照电路图连接电路,并施加电源。
  • 要打开设备,用手指触摸“开”板;要关闭设备,触摸关板。
  • 当电路施加电源时,通过继电器连接的设备(我们连接了一个灯泡)保持关闭状态。现在,如果观察电路图,引脚2被拉高,引脚6被拉低。
  • 当我们触摸开板时,555 IC的引脚2(触发引脚)的电压变低。由于引脚6已经处于低电平,引脚3的输出变为高电平。
  • 由于该引脚通过晶体管连接到继电器模块,晶体管将被打开,并激活继电器。因此,设备被打开。
  • 此时,引脚6的电压为零,因为它默认被拉低,而引脚2的电压为高电平。
  • 现在,当您触摸关板时,引脚6短暂地被提供+5V,因此555定时器IC的输出将变为低电平。
  • 这将关闭晶体管和继电器。因此,设备将被关闭。
  • 该电路通过按下按钮将继电器置于“开”状态,当再次按下按钮时,设备切换到“关”状态。它的工作方式类似于触发器。

1.6 应用

  • 在本项目中设计了一个简单的触摸开和触摸关开关电路,通过该电路,我们可以通过简单地触摸触摸板来打开或关闭任何设备。
  • 通过将触摸板与实际电路隔离,我们可以为我们的电器创建美观的触摸控制。