Mebelhoff.ru

Мебель HOFF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как собрать сенсорный выключатель своими руками: описание прибора и схема сборки

Как собрать сенсорный выключатель своими руками: описание прибора и схема сборки

Электронные технологии охватывают обширный спектр бытовой сферы. Ограничений нет практически никаких. Даже простейшие функции выключателя ламп бытового светильника теперь все чаще выполняют сенсорные приборы, а не технологически устаревшие — ручные.

Электронные устройства, как правило, входят в разряд сложных конструкций. Между тем соорудить сенсорный выключатель своими руками, как показывает практика, совсем несложно. Минимального опыта конструирования электронных приборов для этого вполне достаточно.

Предлагаем разобраться в устройстве, функциональных возможностях и правилах подключениях такого коммутатора. Для любителей самоделок мы подготовили три рабочие схемы сборки интеллектуального прибора, которые можно реализовать в домашних условиях.

Как работает прибор

После легкого прикосновения к панели производится сигнал, преобразующийся и вызывающий включение реле.

С помощью встроенных универсальных устройств сенсорного типа обустраивают систему умный дом. Они используются для контроля работы приборов обогрева, открытия и закрытия оконных роллетов и для других целей.

Принцип работы устройства основан на регулировке тока с помощью микросхемы, тогда как для обычных переключателей используют стандартные скользящие контакты. Такая плата позволяет избежать короткого замыкания. Благодаря чему повышается срок эксплуатации ламп и ресурс выключателя.

Бытовые модели электронных приборов используют в сети с напряжением в 220 В. К ним подключают бра, управляют и регулируют подсветку или основную иллюминацию.

Главным преимуществом таких выключателей считается удобство управления. От обычных они отличаются специальным сенсором, фиксирующим тепло рук. Он реагирует на касание или на звуковой сигнал.

Так как сенсорный датчик не может самостоятельно воспроизводить сигналы, достаточные для регулировки светотехники напрямую, в устройства устанавливают усилительные приборы, например, транзисторы или другие элементы.

Сенсорная кнопка. Способы реализации сенсорных датчиков

Чаще всего сенсорные кнопки — емкостные: отслеживается изменение емкости в контуре генератора или мультивибратора. Такой вариант требует меньше дискретных элементов, чем, скажем, вариант с инфракрасной подсветкой, работающий на отражение.

Читайте так же:
Как ограничить ток мощного светодиода

Основные технологии емкостных сенсорных кнопок заключаются в следующем .

Измерение времени заряда/разряда RC-цепочки — при касании в чувствительной зоне кнопки (чаще всего касание одного из электродов) изменяется емкость, соответственно изменяется постоянная времени цепочки, что и регистрируется контролирующей схемой.

Опрос кнопки путем измерения времени заряда измерительного конденсатора разрядом конденсатора, образованного сенсорной кнопкой — так называемый опрос путем переноса заряда. В этом случае конденсатор сенсорной кнопки периодически заряжается, а его разряд происходит на другой конденсатор (измерительный), и замеряется время его заряда до определенного напряжения. При касании кнопки ее емкость увеличивается (накапливается больший заряд), и заряд измерительного конденсатора происходит за меньшее время.

Реализация сенсорной кнопки за счет изменения поверхностной емкости. Емкость кнопки изменяется при приближении пальца близко к ее поверхности за счет дополнительной емкости:

  • до земли через тело человека;
  • емкости между человеческой рукой и устройством;
  • емкости между телом человека и печатной платой устройства (наподобие антенны).

Проекционная емкость — за счет прикосновения изменяется диэлектрическая проницаемость, соответственно изменяется общая емкость.

В качестве модификации методов переноса заряда и проекционной емкости можно указать технологию ProxSence TM , реализующую эти методы с помощью специализированных схемных решений, выполненных в виде IP-ядер.

Для корректной реализации сенсорных элементов управления необходимо следовать рекомендациям по форме и размеру электродов емкостного сенсора, расположению проводников и общего провода на печатной плате. Ошибки приводят к потере чувствительности сенсорной кнопки, влиянию на работу кнопки других сигнальных проводников схемы. Часто встречающиеся формы и типовые размеры электродов сенсорных кнопок представлены на рисунке 1.

Сенсорный выключатель света, как подключить. Проходной одно сенсорный выключатель Livolo 12

Рис. 1. Примерная форма и размеры электродов для сенсорных кнопок

Интересным моментом является возможность реализации в виде сенсорных элементов таких элементов управления, как полосы прокрутки (слайдеры), колеса (вращатели, роторы). Различают полосы прокрутки и колеса с прямыми электродами и с перекрывающимися электродами (рисунки 2а-в и 3а-в). Перекрывающиеся электроды позволяют получить более плавную реакцию, но взамен, для большей чувствительности, требуется применение опроса по методу переноса заряда.

Читайте так же:
Беспроводные выключатели света что это

Сенсорный выключатель света, как подключить. Проходной одно сенсорный выключатель Livolo 13

Сенсорный выключатель света, как подключить. Проходной одно сенсорный выключатель Livolo 14

Сенсорный выключатель света, как подключить. Проходной одно сенсорный выключатель Livolo 15

Рис. 2. Примерная форма электродов для сенсорных слайдеров (линий прокрутки)

Сенсорный выключатель света, как подключить. Проходной одно сенсорный выключатель Livolo 16

Рис. 3. Примерная форма электродов для сенсорных колес прокрутки

При разработке устройства с сенсорными кнопками разработчику приходится решать вопрос о способе их реализации — 1) на дискретных логических элементах, 2) при помощи специализированных микросхем, 3) используя внешние выводы микроконтроллера с соответствующей программной поддержкой.

Вариант с дискретными логическими элементами можно исключить сразу, так как это ведет к неоправданному увеличению места на печатной плате, дополнительному потреблению энергии, к увеличению времени на расчеты и отладку при весьма сомнительной стабильности работы. В настоящее время такое решение можно рассматривать в качестве радиолюбительской поделки.

Применение специализированных микросхем — аппаратных драйверов сенсорных кнопок — даст намного более стабильную работу при минимальных затратах на программную поддержку. Принятие такого решения обусловлено занимаемой площадью, потребляемой мощностью и ценой.

Контроллер в качестве драйвера сенсорных кнопок представляется самым экономичным решением — основные проблемы будут заключаться в программном обеспечении при условии, что вычислительных ресурсов контроллера хватит для выполнения основных задач.

Габаритные размеры

Основные габаритные размеры для монтажа выключателя: толщина оптического закаленного стекла 4 мм, толщина внешней части сенсорного выключателя от стены 8 мм, габаритные размеры внешнего стекла 80 х 80 мм, глубина монтажной коробки для монтажа 24 мм, расстояние между крепежными винтами 60 мм.

Размеры для монтажа и крепления сенсорного выключателя

Сенсорный выключатель — габаритные размеры

Сенсорный выключатель устанавливается в стандартную коробку для скрытого монтажа. Если по какой-либо причине коробка из-под вашего старого выключателя не подходит, то необходимую коробку можно купить в любом магазине строительных материалов. Размеры коробки для скрытого монтажа: диаметр 65-70 мм, глубиной 50 мм, межцентровое расстояние для крепежных винтов — 60 мм.

Читайте так же:
Дублирующий выключатель света как подключить

Для установки и подключения выключателя не требуется вносить какие-либо изменения в электропроводку, так как он подключается к цепи по стандартной схеме. Именно поэтому данные выключатели так просты в установке у себя дома!

Ошибки монтажа

Чтобы избежать ошибок при монтаже выключателей, соблюдайте следующие правила:

  1. Перед монтажом всегда отключайте питание для предотвращения короткого замыкания и поломки устройства.
  2. Стеклянную лицевую панель устанавливайте и снимайте на обесточенном механизме.
  3. Проконтролируйте, чтобы лицевая панель не упиралась одной из сторон в стену и стояла строго параллельно.
  4. Подавайте питание на сенсорные выключатели, когда каждая линия находится под нагрузкой.
  5. Лицевую стеклянную панель одевайте на выключатель сразу после монтажа, чтобы сенсор не пылился.
  6. Не нажимайте на сенсор без панели!
  7. Если на сенсоре выключателя оказалась строительная пыль, протрите его сухой чистой тканью.
  8. Соблюдайте осторожность при работе с электричеством.

Теперь вы знаете о преимуществах сенсорных выключателей, принципах их устройства и подключения. Современные выключатели сделают ваш дом стильным и комфортным, а при правильной установке и обращении, будут радовать вас долгие годы.

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Схемы управления освещением с использованием различных типов выключателей

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Как подключить проходной выключатель: схемы управления освещением с двух, трёх и более мест

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Для чего нужен диммер, что это такое, схема подключения диммера и принцип его работы

Как работает сенсорный выключатель - схемы подключения

Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: электрические схемы подключения и настройка датчика

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector