วิธีประกอบสวิตช์สัมผัสด้วยมือของคุณเอง: คำอธิบายอุปกรณ์และแผนภาพการประกอบ

เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ครอบคลุมขอบเขตครัวเรือนที่หลากหลาย ไม่มีข้อจำกัดในทางปฏิบัติแม้แต่ฟังก์ชั่นที่ง่ายที่สุดของสวิตช์ไฟสำหรับโคมไฟในครัวเรือนก็ยังได้รับการดำเนินการมากขึ้นโดยอุปกรณ์สัมผัส แทนที่จะเป็นอุปกรณ์แบบแมนนวลที่ล้าสมัยทางเทคโนโลยี

ตามกฎแล้วอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จัดอยู่ในประเภทโครงสร้างที่ซับซ้อน ในขณะเดียวกันการสร้างสวิตช์สัมผัสด้วยมือของคุณเองนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลยตามที่แสดงให้เห็นในทางปฏิบัติ ประสบการณ์ขั้นต่ำในการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็เพียงพอแล้วสำหรับสิ่งนี้

เราขอแนะนำให้คุณทำความเข้าใจโครงสร้าง การทำงาน และกฎการเชื่อมต่อของสวิตช์ดังกล่าว สำหรับผู้ที่ชื่นชอบการ DIY เราได้เตรียมไดอะแกรมการทำงานสามแบบสำหรับการประกอบอุปกรณ์อัจฉริยะที่สามารถนำมาใช้ที่บ้านได้

การออกแบบสวิตช์สัมผัส

คำว่า "ประสาทสัมผัส" มีคำจำกัดความที่ค่อนข้างกว้าง ที่จริงแล้วควรถือเป็นเซ็นเซอร์ทั้งกลุ่มที่สามารถตอบสนองต่อสัญญาณที่หลากหลายได้

อย่างไรก็ตามในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสวิตช์ - อุปกรณ์ที่มีการทำงานของสวิตช์นั้น ผลกระทบทางประสาทสัมผัสมักถูกพิจารณาว่าเป็นผลที่ได้รับจากพลังงานของสนามไฟฟ้าสถิต

นี่เป็นวิธีที่เราควรคำนึงถึงการออกแบบสวิตช์ไฟที่สร้างขึ้นโดยใช้กลไกเซ็นเซอร์โดยประมาณ การใช้ปลายนิ้วสัมผัสเบาๆ กับพื้นผิวของแผงด้านหน้าจะเป็นการเปิดไฟส่องสว่างในบ้าน

ผู้ใช้ทั่วไปเพียงแค่ต้องสัมผัสช่องสัมผัสดังกล่าวด้วยมือและในการตอบสนองเขาจะได้รับผลการสลับเช่นเดียวกับอุปกรณ์คีย์บอร์ดมาตรฐานที่คุ้นเคย

ในขณะเดียวกัน โครงสร้างภายในของอุปกรณ์เซ็นเซอร์แตกต่างอย่างมากจากสวิตช์แบบแมนนวลธรรมดา

โดยปกติการออกแบบดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของสี่หน่วยงาน:

• แผงป้องกัน
• เซ็นเซอร์สัมผัส - เซ็นเซอร์;
• กระดานอิเล็กทรอนิกส์
• ตัวอุปกรณ์

อุปกรณ์ที่ใช้เซ็นเซอร์มีให้เลือกมากมาย มีรุ่นที่มีฟังก์ชั่นของสวิตช์ทั่วไปให้เลือก และมีการพัฒนาขั้นสูงเพิ่มเติมด้วยการควบคุมความสว่าง การตรวจสอบอุณหภูมิโดยรอบ การยกมู่ลี่บนหน้าต่างและอื่น ๆ

โครงสร้างสวิตช์สัมผัสมีลักษณะดังนี้: 1 – แผงป้องกันทำจากกระจกนิรภัย; 2 – บอร์ดสำหรับวางองค์ประกอบเซ็นเซอร์ 3 – แผง textolite พร้อมวงจรแบบมีสายของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 4 – ตัวเครื่อง (แชสซี) ของสวิตช์ (+)

สวิตช์ประเภทนี้ไม่เพียงควบคุมด้วยการสัมผัสเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ยังมีสวิตช์ประเภทนี้อีกด้วย สวิตช์ควบคุมระยะไกล. นั่นคือผู้ใช้สามารถปิดหลอดไฟหรือหรี่ความสว่างของหลอดไฟของอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องเคลื่อนไหวโดยไม่จำเป็นในรูปแบบของการเคลื่อนย้ายจากที่พักผ่อนไปยังสวิตช์

ตัวเลือกและความสามารถของอุปกรณ์

เห็นได้ชัดว่าสมควรได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษ สวิตช์พร้อมตัวจับเวลา.

มีลักษณะดั้งเดิมที่นี่เช่น:

• การทำงานเงียบ
• การออกแบบที่น่าสนใจ
• การใช้งานที่ปลอดภัย

นอกเหนือจากทั้งหมดนี้ยังมีการเพิ่มคุณสมบัติที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่งนั่นคือตัวจับเวลาในตัว ด้วยความช่วยเหลือ ผู้ใช้จึงสามารถควบคุมสวิตช์โดยทางโปรแกรมได้เช่น ตั้งเวลาเปิดและปิดในช่วงเวลาที่กำหนด

ตัวเลือกเฉพาะสำหรับการพัฒนาสวิตช์ที่มีฟังก์ชันตัวจับเวลาในตัว ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ดังกล่าวทำให้สามารถควบคุมแสงสว่างได้ตามเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัด การประหยัดไฟฟ้ามีความชัดเจน

ตามกฎแล้วอุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียง แต่มีตัวจับเวลาเท่านั้น แต่ยังมีอุปกรณ์เสริมประเภทอื่นด้วยเช่นเซ็นเซอร์เสียง

ในรูปลักษณ์นี้ อุปกรณ์ทำงานเป็นตัวควบคุมการเคลื่อนไหวหรือสัญญาณรบกวน แค่เปล่งเสียงหรือปรบมือก็เพียงพอแล้วโคมไฟในอพาร์ทเมนต์จะสว่างไสวด้วยแสงสว่าง

อย่างไรก็ตามในกรณีที่ความสว่างสูงเกินไปก็มีฟังก์ชั่นอื่น - การปรับหรี่. สวิตช์ชนิดสัมผัสที่มาพร้อมกับสวิตช์หรี่ไฟช่วยให้คุณควบคุมความเข้มของแสงได้

การดัดแปลงอุปกรณ์สัมผัส – สวิตช์เสียง มันทำงานตามวิธีการที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ก็เป็นอุปกรณ์ที่รองรับเทคโนโลยีในการใช้เซ็นเซอร์ด้วย ในกรณีนี้ องค์ประกอบเซ็นเซอร์จะเป็นไมโครโฟนที่ละเอียดอ่อน

จริงอยู่มีข้อแม้ประการหนึ่งสำหรับการพัฒนาดังกล่าว ตามกฎแล้ว เครื่องหรี่ไฟไม่รองรับการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอด LED ในโคมไฟ แต่การกำจัดข้อบกพร่องนี้มักเป็นเรื่องของเวลา

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับประเภทของสวิตช์ไฟ “อัจฉริยะ” บทความนี้.

กฎการเชื่อมต่ออุปกรณ์

เทคโนโลยีในการติดตั้งอุปกรณ์ดังกล่าวแม้จะมีการออกแบบที่สมบูรณ์แบบ แต่ก็ยังคงแบบดั้งเดิมเช่นเดียวกับสวิตช์ไฟมาตรฐาน

โดยทั่วไปแล้ว จะมีหน้าสัมผัสขั้วต่อสองตัวที่ด้านหลังของตัวเครื่อง - อินพุตและโหลด มีการระบุไว้บนอุปกรณ์ที่ผลิตในต่างประเทศโดยมีเครื่องหมาย "L-in" และ "L-load"

เทคโนโลยีในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไม่แตกต่างจากมาตรฐานมากนัก ขั้วต่อการทำงานหลัก: L1 (โหลด) – สายเชื่อมต่อเฟสแรงดัน; L (ใน) – สายเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าโหลด; COM - เทอร์มินัลอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ (+)

สัญลักษณ์เหล่านี้ควรมีความชัดเจนแม้กับผู้ใช้ที่ไม่มีประสบการณ์ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าในกรณีใด ขอแนะนำให้ดูหนังสือเดินทางของอุปกรณ์ก่อนทำการติดตั้ง การสลับวงจรอุปกรณ์จะดำเนินการผ่านเส้นเฟส

นั่นคือเฟสจะถูกส่งไปยังอินพุต "L-in" - เชื่อมต่อตัวนำเฟสแล้ว และแรงดันไฟฟ้าสำหรับโหลดจะถูกลบออกจากเส้น "โหลด L" โดยเฉพาะสำหรับหลอดไฟ

ในขณะเดียวกัน การออกแบบสวิตช์สัมผัสสามารถให้การเชื่อมต่อของโหลดอิสระหลายตัว บนอุปกรณ์ดังกล่าวจำนวนเทอร์มินัลสำหรับการเชื่อมต่อจะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ ด้วยขั้วต่อแรงดันไฟฟ้าอินพุต "L-in" ทำให้มีรูสองหรือสามรูสำหรับโหลด "โหลด L" อยู่แล้ว โดยปกติจะมีเครื่องหมายดังนี้: "L1-load", "L2-load" ฯลฯ

โครงร่างสวิตช์แบบเต็ม: 1 – เทอร์มินัลเอาต์พุตโหลด; 2 – แผงป้องกัน; 3 – กลไกสปริงสำหรับยึดตัวนำ 4 – ข้อมูลเกี่ยวกับผู้ผลิต 5 – ที่อยู่อาศัยทนไฟ; 6 – อินเทอร์เฟซการควบคุมแบบคู่; 7 – รูสกรู (+)

การติดตั้งสวิตช์สัมผัสก็ไม่ต่างจากเวอร์ชันมาตรฐานเลย การออกแบบสวิตช์ทำขึ้นเพื่อจัดวางในกล่องซ็อกเก็ตแบบเดิม แชสซีของกลไกการทำงานของอุปกรณ์มักจะยึดด้วยสกรู

DIY เปิดเซ็นเซอร์

การซื้อสวิตช์แบบสัมผัสสำหรับใช้ในบ้านแน่นอนว่าไม่ใช่ปัญหา อย่างไรก็ตามราคาของอุปกรณ์อัจฉริยะเหล่านี้เริ่มต้นที่ 1,500-2,000 รูเบิลและนี่คือราคาของการออกแบบที่ไม่ทันสมัยที่สุด ดังนั้นคำถามเชิงตรรกะจึงดูเหมือน: เป็นไปได้ไหมที่จะเปลี่ยนประสาทสัมผัสของแสงด้วยมือของคุณเอง?

สำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับทฤษฎีวิศวกรรมไฟฟ้าไม่มากก็น้อย การสร้างสวิตช์โดยใช้เซ็นเซอร์เป็นงานที่ทำได้อย่างสมบูรณ์ มีวิธีแก้ไขปัญหาวงจรมากมายสำหรับสิ่งนี้

โครงร่างของสวิตช์สัมผัสบนทริกเกอร์

แผนการผลิตจำนวนมากสำหรับอุปกรณ์ประเภทนี้มีความเรียบง่ายและตรงไปตรงมา ลองพิจารณาหนึ่งในวิธีแก้ปัญหามากมายที่คุณสามารถนำไปใช้เองที่บ้านได้

การออกแบบสวิตช์ที่มีเซ็นเซอร์สองตัวนี้มีราคาในตลาดอยู่ที่ 1,600 รูเบิล ชิ้น หากคุณมีทักษะ คุณสามารถสร้างสิ่งที่คล้ายกันด้วยมือของคุณเองได้ตลอดเวลา ในขณะเดียวกัน ต้นทุนของส่วนประกอบก็ลดลงประมาณห้าเท่า

ไมโครวงจรซีรีส์ K561TM2 ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการฝึกวิทยุสมัครเล่นคือจุดเชื่อมต่อหลักของสวิตช์สัมผัสที่คุณประกอบเอง

ชิป K561TM เป็นตัวกระตุ้นซึ่งสถานะสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้สัญญาณควบคุมกับอินพุต คุณสมบัตินี้ถูกนำมาใช้เพื่อใช้งานฟังก์ชันสวิตช์ได้สำเร็จ

วงจรอินพุตถูกสร้างขึ้นด้วยการเพิ่มทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม V11 ซึ่งให้ความไวสูงต่ออินพุตและยังแยกอินพุตจากเอาต์พุตได้ดีอีกด้วย

องค์ประกอบเซ็นเซอร์ E1 ของวงจรทำในรูปแบบของแผ่นโลหะและเชื่อมต่อกับอินพุตของ "อุปกรณ์ภาคสนาม" ผ่านตัวต้านทานที่มีความต้านทานสูง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้ในแง่ของไฟฟ้าช็อตที่อาจเกิดขึ้น

แผนผังของอุปกรณ์สำหรับการประกอบ DIY ต้องใช้ไมโครวงจรเดียว, ทรานซิสเตอร์หนึ่งคู่และไทริสเตอร์หนึ่งตัวในการประกอบสวิตช์สัมผัสที่เต็มเปี่ยมอุปกรณ์ทำงานได้ไม่แย่ไปกว่าอุปกรณ์อุตสาหกรรม (+)

ส่วนเอาต์พุตของวงจรสร้างขึ้นจากการรวมกันของทรานซิสเตอร์สองขั้ว VT2 - ไทริสเตอร์ปัจจุบัน VS1 ทรานซิสเตอร์จะขยายสัญญาณที่มาจากไมโครวงจร และไทริสเตอร์ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ อุปกรณ์ส่องสว่างที่ต้องควบคุมนั้นเชื่อมต่อกับวงจรไทริสเตอร์

โครงการทำงานดังนี้:

1. ผู้ใช้สัมผัสแผ่นโลหะ (เซ็นเซอร์)
2. ไฟฟ้าสถิตเข้าสู่อินพุต VT
3. ทรานซิสเตอร์สนามผลจะเปลี่ยนทริกเกอร์
4. สัญญาณเอาท์พุตทริกเกอร์ถูกขยายโดย VT2 และเปิดไทริสเตอร์
5. หลอดไฟในวงจรไทริสเตอร์สว่างขึ้น

หากผู้ใช้สัมผัสเซ็นเซอร์อีกครั้ง การทำงานทั้งหมดจะเกิดขึ้นซ้ำ แต่จะมีการสลับโหมดย้อนกลับ ทุกอย่างเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ

โซลูชันวงจรนี้สามารถใช้ในการควบคุมหลอดไฟที่มีกำลังไฟรวมของหลอดไส้ไม่เกิน 60 วัตต์

หากจำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ส่องสว่างที่ทรงพลังกว่านี้ คุณสามารถเสริมไทริสเตอร์ด้วยหม้อน้ำทำความเย็นแบบปริมาตรได้ ขอแนะนำให้ใช้โลหะสำหรับเซ็นเซอร์จากชุดวัสดุที่นำกระแสได้ดี ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือทองแดงชุบเงิน

วงจรที่ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรด

มีวงจรสวิตช์ไฟสำหรับการประกอบเอง โดยใช้เซ็นเซอร์ IR เป็นเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ยังมีการใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีจำหน่ายและราคาไม่แพงอีกด้วย

ในแง่ของความซับซ้อน ตัวเลือกนี้ออกแบบมาสำหรับวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่งเริ่มต้นอาชีพ

โซลูชันวงจรอื่นสำหรับอุปกรณ์สวิตช์ชนิดสัมผัส นอกจากนี้ยังมีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขั้นต่ำ แต่ต้องมีการกำหนดค่าอย่างระมัดระวังเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่มีคุณภาพ สิ่งนี้ต้องมีประสบการณ์มากมายในฐานะวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ (+)

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานในโซลูชันนี้คือไมโครวงจรสองตัวและองค์ประกอบต่อไปนี้:

• LED ปกติ - HL1;
• ไฟ LED อินฟราเรด - HL2;
• เครื่องตรวจจับแสง - U1;
• รีเลย์ - K1

เครื่องกำเนิดพัลส์ประกอบขึ้นบนพื้นฐานของชิปอินเวอร์เตอร์ DD1 และตัวนับระบบทำงานบนพื้นฐานของชิป DD2

ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง ตัวอย่างเช่น เมื่อวัตถุทางชีวภาพปรากฏขึ้นภายในช่วงของ LED อินฟราเรด คู่ของ LED IR และตัวตรวจจับแสงจะถูกเปิดใช้งาน ตามทรานซิสเตอร์ VT1 สัญญาณควบคุมจะปรากฏขึ้นซึ่งจะเปิดรีเลย์ K1 หลอดไฟในวงจร K1 สว่างขึ้น

หากไม่มีการเคลื่อนไหวของวัตถุภายในพื้นที่ครอบคลุมของเซ็นเซอร์อินฟราเรด หลังจากไม่มีการใช้งานเป็นเวลา 20 นาที ตัวนับจะนับจำนวนพัลส์จาก LED HL1 ที่กระพริบซึ่งเพียงพอที่จะปิดรีเลย์ หลอดไฟจะดับลง เวลารอ (ในกรณีนี้คือ 20 นาที) จะพิจารณาจากการเลือกองค์ประกอบวงจร

วงจรที่ง่ายที่สุดโดยใช้ทรานซิสเตอร์และรีเลย์

วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดคือไดอะแกรมสำหรับการประกอบอุปกรณ์แบบสัมผัสด้วยตนเองซึ่งแสดงไว้ด้านล่าง

ไดอะแกรมทำให้ง่ายขึ้นขั้นต่ำสำหรับการสร้างสวิตช์สัมผัสด้วยมือของคุณเอง อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับการเลือกองค์ประกอบรังสีที่แม่นยำ อุปกรณ์จึงสามารถทำงานได้ค่อนข้างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

อนุญาตให้ใช้รีเลย์เกือบทุกประเภทได้ที่นี่ เกณฑ์หลักคือช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 6-12 โวลต์และความสามารถในการสลับโหลดในเครือข่าย 220 โวลต์

องค์ประกอบเซ็นเซอร์ทำโดยการตัดแผ่นฟอยล์ getinax ออก ทรานซิสเตอร์ยังสามารถใช้ในซีรีย์ใดก็ได้ซึ่งมีพารามิเตอร์คล้ายกันกับพารามิเตอร์ที่ระบุ เช่น KT315 ทั่วไป

โดยพื้นฐานแล้ว วงจรอย่างง่ายนี้แสดงถึงเครื่องขยายสัญญาณแบบธรรมดาเมื่อคุณสัมผัสพื้นผิวของเซ็นเซอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ VT1 ศักยภาพจะปรากฏขึ้นซึ่งเพียงพอที่จะเปิดทางแยกตัวปล่อยตัวปล่อย

ถัดไป การเปลี่ยนแปลง VT2 จะเปิดขึ้นและจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับคอยล์รีเลย์ K1 อุปกรณ์นี้ถูกทริกเกอร์ กลุ่มผู้ติดต่อจะปิดลง ซึ่งทำให้อุปกรณ์ไฟเปิดขึ้น

หากคุณไม่ต้องการทดลองและประกอบอุปกรณ์ด้วยตัวเองคุณสามารถซื้อสวิตช์สำเร็จรูปและติดตั้งด้วยตัวเอง ข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดเกี่ยวกับการเลือกและการเชื่อมต่อสวิตช์สัมผัสจะถูกนำเสนอ ที่นี่.

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

การตรวจสอบนี้ช่วยให้คุณพิจารณาสวิตช์ไฟซึ่งกำลังได้รับความนิยมในสังคมอย่างรวดเร็ว

สวิตช์สัมผัสที่ทำเครื่องหมายโดยแบรนด์ผลิตภัณฑ์ Livolo - การออกแบบเหล่านี้คืออะไรและน่าดึงดูดสำหรับผู้ใช้ปลายทางเพียงใด วิดีโอแนะนำสวิตช์ประเภทใหม่จะช่วยให้คุณได้รับคำตอบสำหรับคำถาม:

เมื่อสรุปหัวข้อของสวิตช์สัมผัสแล้ว เป็นเรื่องที่น่าสังเกตถึงการพัฒนาอย่างแข็งขันในการพัฒนาและการผลิตสวิตช์สำหรับใช้ในครัวเรือนและในอุตสาหกรรม

สวิตช์ไฟซึ่งดูเหมือนเป็นการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุด มีความก้าวหน้ามากจนขณะนี้คุณสามารถควบคุมไฟด้วยวลีรหัสเสียง และในขณะเดียวกันก็ได้รับข้อมูลที่ครบถ้วนเกี่ยวกับสถานะของบรรยากาศภายในห้อง

คุณมีอะไรจะเพิ่มหรือมีคำถามเกี่ยวกับการประกอบสวิตช์สัมผัสหรือไม่? คุณสามารถแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับสิ่งพิมพ์ เข้าร่วมการสนทนา และแบ่งปันประสบการณ์การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวได้ แบบฟอร์มการติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง