Elektronika
Dotykowy przełącznik z dwukolorową LED - PCB do projektu AVT 728
- Umożliwia budowę prostego przełącznika dotykowego z dwukolorową diodą LED, trybem jedno- lub dwuprzyciskowym oraz wyjściami do sterowania układami wykonawczymi. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Wypasiony scalony sensor - płytka drukowana do AVT728
Płytka PCB do wykonania dotykowego przełącznika z dwukolorową diodą LED i układem CMOS 4017.
Dotykowy przełącznik i układ eksperymentalny
AVT728 to projekt prostego, efektownego przełącznika dotykowego z dużą, dwukolorową diodą LED. W wersji podstawowej każde dotknięcie czujnika S1 zmienia stan układu i kolor świecenia diody, dzięki czemu konstrukcja może pełnić funkcję elektronicznego zamiennika klasycznego przełącznika mechanicznego.
Układ może pracować jako przerzutnik T z jednym czujnikiem, jako układ START/STOP z dwoma czujnikami albo jako układ eksperymentalny do badania sensorów rezystancyjnych i pojemnościowych. Wyjścia A i B pozwalają wykorzystać sygnały układu do sterowania zewnętrznym stopniem wykonawczym. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; układ CMOS 4017, dioda LED, czujniki, złącza, elementy RC i złączka baterii trzeba skompletować osobno.
Karta techniczna
AVT728
Dotykowy przełącznik z dwukolorową diodą LED, trybami pracy wybieranymi zworkami i wyjściami do sterowania zewnętrznym układem wykonawczym.
| Wersja | A - płytka PCB |
| Typ układu | dotykowy przełącznik / układ eksperymentalny z czujnikami dotykowymi |
| Układ logiczny | CMOS 4017 pracujący jako przerzutnik T albo R-S, zależnie od ustawienia zworek |
| Tryb podstawowy | jeden czujnik S1; każde dotknięcie zmienia stan układu |
| Tryb dwuprzyciskowy | dwa czujniki S1/S2 w funkcji START/STOP |
| Sygnalizacja stanu | dwukolorowa dioda LED 10 mm |
| Stan po włączeniu zasilania | ustalony stan spoczynkowy przez obwód zerowania licznika |
| Czujniki dotykowe | rezystancyjne, z dwóch elektrod; możliwe eksperymenty z czujnikami pojemnościowymi |
| Możliwość użycia przycisków | tak, klasyczne przyciski mogą zastąpić sensory dotykowe |
| Wyjścia sterujące | punkty A i B do współpracy z zewnętrznym układem wykonawczym |
| Konfiguracja trybu | zworki J1 i J2, pozycje X-Y albo Y-Z |
| Zasilanie | 6…15 V DC, bateria 9 V lub zasilacz |
| Pobór prądu | ok. 20 mA przy 9 V w konfiguracji modelowej; ok. 35 mA przy 12 V |
| Eksperymenty z czułością | zmiana rezystancji wejściowych i pojemności filtrujących pozwala badać zachowanie sensorów |
| Płytka PCB | 46x41 mm |
Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów
AVT728 A - płytka PCB. Układ CMOS 4017, dioda LED, rezystory, kondensatory, złącza, zworki, czujniki dotykowe i złączka baterii trzeba skompletować osobno.
| Czujniki | S1 - czujnik z dwóch kawałków drutu; opcjonalnie S2 jako drugi czujnik w trybie START/STOP |
| Rezystory | R1 - 10MΩ; R2 - 10MΩ; R3 - zwora lub rezystor ograniczający jasność LED, np. 47Ω…470Ω |
| Kondensatory | C1 - 10nF; C2 - 10nF; C3 - 100µF/16V lub 100µF/25V |
| Układ scalony | U1 - CMOS 4017 + podstawka 16 pin |
| Sygnalizacja | D1 - dwukolorowa dioda LED 10 mm |
| Złącza i zasilanie | J1, J2 - listwy goldpin 3 pin + jumpery; złączka baterii 9 V |
Notes
W konfiguracji podstawowej należy ustawić zworki J1 i J2 w pozycji X-Y. Układ działa wtedy jako przełącznik dotykowy z jednym czujnikiem S1, a każde dotknięcie zmienia stan licznika i kolor diody LED.
Dla trybu z dwoma czujnikami START/STOP należy ustawić zworki J1 i J2 w pozycji Y-Z. Możliwy jest także tryb mieszany: dwa czujniki przy zworach X-Y, w którym S1 przełącza stan, a S2 może wymusić powrót do zielonego koloru.
Czujnik rezystancyjny można wykonać z dwóch kawałków drutu albo zastąpić klasycznym przyciskiem. Przy przyciskach mechanicznych wartości R1 i R2 można zmniejszyć do około 1MΩ.
Kondensatory C1 i C2 filtrują zakłócenia indukowane w ciele człowieka, w tym przydźwięk sieci 50 Hz. Usunięcie tych kondensatorów pozwala eksperymentować z czujnikami pojemnościowymi i pracą układu jako prostego generatora.
Jeżeli punkty A i B mają sterować tranzystorem MOSFET mocy, nie należy zakładać, że napięcie dostępne przy zworze R3 będzie wystarczające. Dokumentacja zaleca dobrać rezystor w miejscu R3 tak, aby napięcia sterujące A/B przekraczały 5 V; w takim zastosowaniu warto zasilać układ napięciem 12…18 V tylko po weryfikacji ograniczeń elementów.
Uwaga: podstawowy zakres zasilania układu to 6…15 V. W dokumentacji pojawia się zalecenie 12…18 V tylko dla eksperymentów z wyższym napięciem sterującym na wyjściach A/B; taką zmianę należy traktować jako modyfikację wymagającą sprawdzenia dopuszczalnego napięcia wszystkich elementów.
Najczęściej zadawane pytania
4017 może pracować nie tylko jako licznik, ale też jako prosty przerzutnik. W zależności od ustawienia zworek układ wykorzystuje jego wyjścia i wejście resetujące do pracy jako przerzutnik T albo R-S.
Sensor jest rezystancyjny i składa się z dwóch elektrod. Dotknięcie palcem zmniejsza rezystancję między elektrodami, co przy dużych wartościach R1/R2 powoduje impuls zmieniający stan układu.
Tak. Dokumentacja dopuszcza zastosowanie dowolnych przycisków w miejsce czujników dotykowych. Przy klasycznych przyciskach wartości R1 i R2 mogą być mniejsze, np. około 1MΩ.
Te elementy wpływają na czułość i odporność na zakłócenia. Zmiana R1/R2 w zakresie megaomów oraz C1/C2 w zakresie od 0 do 100nF pozwala praktycznie sprawdzić, jak działają sensory rezystancyjne i pojemnościowe.
Tak. Punkty A i B mogą sterować zewnętrznym stopniem wykonawczym, np. tranzystorem z przekaźnikiem. Przy MOSFET-ach trzeba jednak dobrać rezystor w miejscu R3 tak, aby poziom sterujący był wystarczający do pewnego otwarcia tranzystora.
