Конструкции с сенсорным управлением
категория
Начинающему радиолюбителю
Е. МУХУТДИНОВ, с. Новый Тихонов Волгоградской обл.
Радио, 2002 год, № 5
У радиолюбителей популярны конструкции с сенсорным управлением, позволяющие касанием пальцем металлической пластины включать или выключать те или иные нагрузки. Сегодня мы познакомим Вас с двумя такими устройствами.
СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
О сенсорном выключателе на микросхемах КМОП рассказывалось в статье М. Куцева "Сенсорный выключатель" в "Радио", 1999, ╧ 7, с. 50. Аналогичное устройство нетрудно выполнить и на микросхемах ТТЛ (рис. 1). Им можно включить или выключить лампу накаливания. Конечно, эта конструкция ≈ всего лишь демонстрационное пособие, хотя она пригодна для использования, скажем, при аварийном освещении жилого помещения или освещении "подсобки".
При касании пальцем сенсорной пластины Е1 сигнал наводок тела человека усиливается каскадом на составном транзисторе VT1VT2. На резисторе нагрузки R1 формируется импульс низкого уровня, который запускает ждущий мультивибратор, выполненный на элементах DD1.1 и DD1.2. Мультивибратор формирует импульс низкого уровня, длительность которого зависит от емкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R2. При указанных на схеме номиналах этих деталей длительность импульса составляет примерно 0,5 с.
С выхода мультивибратора импульс поступает на вход С микросхемы DD2 ≈ JK-триггера, работающего в режиме счета входных импульсов. По каждому отрицательному перепаду напряжения триггер изменяет свое состояние на противоположное, т. е. на выводе 8 будет чередоваться высокий уровень с низким. Это приводит к открыванию или закрыванию ключа на транзисторе VT3, а значит, включению либо выключению лампы накаливания HL1 (МНЗ,5-0,26).
Конденсатор С1 ≈ К50-35, С2 ≈ К10-7в либо другой керамический. Ре- зисторы ≈ МЛТ.
При монтаже выводы 2≈5, 9≈11, 13 микросхемы DD2 можно оставить не (подключенными, но для повышения помехозащищенности устройства их лучше объединить и соединить с плюсом питания через резистор сопротивлением около 1 кОм.
Для питания устройства можно использовать сетевой стабилизированный блок питания или батарею гальванических элементов напряжением 4,5 В.
ГЕНЕРАТОР С СЕНСОРНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ
Особенность этой конструкции (рис. 2) - возможность включать и выключать ее одним касанием сенсоров Е1, Е2. Ее можно применить, например, в качестве простейшего охранного устройства. Для этого достаточно сенсорную пластину Е1 соединить отрезком монтажного провода с каким-нибудь металлическим предметом, к примеру, с дверной ручкой. Стоит прикоснуться к ней и динамическая головка ВА1 издаст тревожный сигнал.
В устройстве использована всего одна микросхема КМОП. На элементах DD1.1 и DD1.2 выполнен RS-триггер.
Его состояние изменяют касанием сенсорных пластин. Резисторы R3, R4 защищают входы триггера от статического электричества.
На элементах DD1.3, DD1.4 выполнен генератор 3Ч. Частоту его колебаний изменяют переменным резистором R7. Сигнал с выхода генератора поступает через ограничительный резистор R8 на базу транзистора VT1, на котором собран усилитель мощности. Нагрузкой усилителя служит динамическая головка ВА1, резистор R9 ограничивает ток через транзистор.
Когда триггер находится в нулевом состоянии, т. е. на выводе 3 элемента DD1.1 присутствует низкий уровень, генератор не работает. Стоит теперь коснуться сенсорной пластины (или ручки двери) Е1, как триггер под действием электрических наводок перейдет в другое состояние. Сигнал высокого уровня поступит на входной вывод 9 элемента DD1.3. Генератор включится, динамическая головка издаст звук, тональность которого зависит от положения движка переменного резистора.
Выключают генератор касанием сенсорной пластины Е2.
В устройстве допустимо использовать любой транзистор серии КТ315, переменный резистор ≈ СПЗ-46, остальные ≈ МЛТ. Конденсаторы ≈ К10-7в, динамическая головка ≈ 0,5ГДШ-2 со звуковой катушкой сопротивлением 8 Ом. Вместо головки можно применить капсюль типа ДЭМШ с обмоткой сопротивлением 180 Ом. Резистор R9 в этом случае исключают.
Питается устройство от стабилизированного источника, аккумуляторной батареи или батареи гальванических элементов. В дежурном режиме потребляемый ток не превышает нескольких микроампер, а в рабочем ток достигает 50 мА.
Если при соединении сенсорной пластины Е1 с металлической дверной ручкой, которая вместе с соединительным проводом является источником электрических наводок, будет наблюдаться ложное срабатывание устройства либо генератор не будет выключаться при касании пластины Е2, необходимо уменьшить чувствительность по цепи сенсора Е1. Для этого достаточно установить резистор R1 меньшего сопротивления или включить вместо него переменный сопротивлением 4,7 МОм (например, СПЗ-9б, перемещением движка которого нетрудно подобрать нужную чувствительность автомата.