Подключение кнопки без фиксации: Особенности подключения переключателей с подсветкой

Содержание

Особенности подключения переключателей с подсветкой

11.01.2021

Компания «ЧИП и ДИП» имеет в своем ассортименте большое количество самых разнообразных переключателей, отличающихся между собой формой, количеством контактных групп, алгоритмом коммутации и т.д. Пожалуй, в отдельную группу можно отнести переключатели с подсветкой. В первую очередь это, конечно, переключатели с подсветкой серии IRS, и миниатюрные переключатели серии MIRS. Несмотря на то, что данные переключатели находятся в ассортименте уже довольно давно, до сих пор у пользователей возникают вопросы о способах их подключений.

Во-первых, название «переключатель с подсветкой» следует понимать буквально. То есть, переключатель имеет встроенную подсветку, позволяющую определить местонахождение переключателя на панели, или пульте управления в условиях недостаточного освещения. Коммутационная схема самого переключателя изображена на рисунке (рис.1). Контакты, предназначенные для коммутации, имеют серебристый цвет, контакт, предназначенный для подключения подсветки, имеет золотистый цвет.

Таким образом, определить назначение контактов можно без применения прозвонки, или тестера. Светоизлучающим элементом может быть, как светодиод, так и электрическая лампа, как правило – неоновая.

Рис.1 Коммутационная схема переключателя

Схема подключения переключателя к электрической цепи изображена на следующем рисунке (рис.2). Данная схема является типовой — подсветка работает постоянно, независимо от состояния контактной группы. Иначе говоря, мы можем видеть — подается ли питание на светоизлучающий элемент, или нет.

Рис.2 Схема подключения переключателя к электрической цепи

Однако у многих пользователей возникает вопрос – можно ли подключить подобный переключатель так, чтобы свечение индикатора указывало на состояние контактов переключателя? Иными словами, чтобы переключатель «с подсветкой» стал переключателем «с индикацией состояния контактов». Ответ – да, можно! Схема такого подключения приведена на рисунке (рис.3), где «La1» — нагрузка.

Рис.3 Схема включения «с индикацией состояния контактов»

При этом необходимо соблюдать осторожность – следует убедиться, что напряжение лампы соответствует напряжению сети. В случае, если в качестве светоизлучающего элемента используется светодиод, следует соблюдать полярность. Кроме того, в связи с тем, что светодиод управляется не напряжением, а током, то работоспособность такой схемы может зависеть от типа нагрузки. Таким образом, подключение переключателя в режиме «переключателя с индикацией состояния» рекомендуется опытным пользователям, достаточно хорошо знакомым с электротехникой.

Схема подключения двухканального переключателя полностью соответствует схеме подключения одноканального.

сенсорная кнопка (с фиксацией/без фиксации) —

Описание:

Сенсорная кнопка “TTP223”  выполнена на базе микросхемы “TTP223-BA6” в виде бескорпусной платы на емкостном принципе, и может работать в режиме с фиксацией и без фиксации включения при касании рукой или поднесении руки на небольшое расстояние (до 5 мм).

Датчик касания модуля “TTP223” имеет площадку в виде металлизированной поверхности печатной платы с надписью “touch”, при поднесении или касании его рукой, происходит включение светодиода на плате и на выходе “Q”  появляется напряжение. На плате имеются две перемычки для настройки режимов выхода “Q” (перемычка A (AHLB) – настройка 0 или 1 на выходе и перемычка B – вкл./выкл. фиксации переключения)

Сенсорная кнопка – модуль “TTP223” с фиксацией/без фиксации – вид сверхуСенсорная кнопка – модуль “TTP223” с фиксацией/без фиксации – вид снизуПринципиальная схема сенсорного модуля “TTP223”

Подключение емкостной кнопки:

VCC: “+”  2  – 5.5 В пост.тока

OUT: выход высокий / низкий уровень

GND: общий

Технические характеристики “TTP223”:

  • Напряжение питания постоянного тока, В: 2  – 5.5
  • Потребляемый ток (в покое, при VCC= 3 В), мкА: 70
  • Потребляемый ток (при срабатывании, при VCC= 3 В), мА:  5
  • Потребляемый ток (в покое, при VCC= 5 В), мкА: 130
  • Потребляемый ток (при срабатывании, при VCC= 5 В), мА:  16
  • Выходной уровень (при VCC= 3 В), В:  2. 6 (высокий)  /  0 (низкий)
  • Выходной уровень (при VCC= 5 В), В:  4 (высокий)  /  0 (низкий)
  • максимальное время срабатывания (при VCC= 3 В), мС: 220
  • Размеры платы, мм: 11*15

Выводы микросхемы “TTP223-BA6”:

№ вывода назв. вывода тип описание
1 Q OS push-pull output CMOS выход
2 VSS Ground “-”  источ. пит.
3 I CMOS I/O вход сенсора
4 AHLB CMOS input and pull-low resister При подаче на этот вход лог.единицы, на выходе – Q будет лог. ноль при касании датчика. Если нет касания, то на выходе – Q будет “1”.
5 VDD Power “+”  источ. пит.
6 TOG CMOS input and pull-low resister При подаче на этот вход лог. единицы выход – Q работает в режиме переключателя (switch).

При подаче “0” (по умолчанию) работает в режиме “касание – вкл.” – “нет касания – выкл.”

Настройка выхода модуля:

подача на вход “TOG” 0 или 1 подача на вход “AHLB” 0 или 1 Режимы выхода “Q”
0 0 прямой режим,
при касании на выходе “1”
0 1 прямой режим,
при касании на выходе “0”
1 0 режим триггера,
состояние выхода после включения питания – “0”
1 1 режим триггера,
состояние выхода после включения питания – “1”

Регулировка чувствительности емкостного датчика:

Чувствительность модуля “TTP223” зависит от размера сенсора и конденсатора – C3 (на плате не припаян), место под который расположено на плате между выводом 3 микросхемы и общим проводом (GND).

Для настройки чувствительности “TTP223” можно использовать несколько методов:

  1. для ее увеличения надо увеличить размер контактной площадки сенсора, для этого с помощью отверстия на площадке, к ней припаивается короткий провод, который соединяется с новой увеличенной контактной площадкой.
  2. также для увеличения чувствительности можно уменьшить толщину  стенки корпуса, за которой будет находиться датчик
  3. еще один способ увеличения чувствительности – не использовать конденсатор C3 (когда его нет чувствительность максимальная, когда установлен C3 = 50 пикофарад – минимальная). С3 можно использовать в диапазоне от 0 до 50 пФ.

Применение сенсорного датчика “TTP223”:

замена обычных кнопок и выключателей
сенсорный выключатель (touch switch)
выключатель для водонепроницаемых приборов
датчик касания

Полезные ссылки:

datasheet на модуль “TTP223”

Управление нагрузкой тактовой кнопкой без фиксации (схема на транзисторах).

Как правило когда речь заходит о подобных схемах, то многие, особенно начинающие радиолюбители, предпочитают собирать устройства на базе микросхемы NE555 и используют для этого схему подобную той, что приведена ниже (Рис. №1).

Рисунок 1. Схема на таймере NE555.

Схема вполне имеет право на существование, малое католичество деталей их доступность и простота схемы безусловно являются её плюсом и играют решающею роль в принятии решения о сборке.

Однако практическое применение данной схемы не представляется возможным из-за крайне не стабильной работы в реальных условиях. Такая схема стабильно работает от батареек или аккумулятора, в остальных случаях может реагировать на включения холодильника или щелчка выключателя осветительных приборов.

В качестве альтернативы предлагаю использовать менее распространенный вариант схемы на транзисторах (Рис. 2).

Рисунок 2. Схема управление нагрузкой на транзисторах.

Такая схема лишена вышеописанных недостатков и так же как схема на таймере NE555 не имеет в своём составе редких или дорогих компонентов. В моём случае использованы распространенные транзисторы малой мощности 2N3904 и 2N3906 но подойдут любые транзисторы малой и средней мощности соответствующей проводимости.

Все резисторы использованные в схеме мощностью 0.25 ватт, конденсатор С1 не критичен, можно использовать как в моём случае на 2,2 мкф. (Рис. 4.).

В качестве нагрузки на схеме выступает светодиод в паре с резистором R9, если необходимо подключить более мощную нагрузку (например реле), то следует заменить транзистор Q3 на более мощный, например BD139 либо его российский аналог КТ816 (Рис. 3) или подключить дополнительный транзистор как показано на рисунке №4, в таком случае весь ток нагрузке будет проходить через него, а дополнительным плюсом такого транзистора является возможность коммутировать нагрузку от отдельного источника питания (Рис. 5.).

Рисунок №3 Рисунок №4 Рисунок №5

В завершении хочу сказать, что я использую схему c дополнительным транзистором для запуска компьютерного блока питания, с которого беру 12V для моего самодельного 3D принтера. Для питания схемы задействовано дежурное питание +5V, а силовой транзистор замыкает контакт PS_ON на землю. Схему в таком исполнении использую уже полгода и никаких проблем не возникало.

Скачать симуляцию в Proteus и схемы.

Ссылки на компоненты использованные в данной статье:

Управление нагрузкой одной кнопкой | AUDIO-CXEM.RU

С помощью этого устройства можно подключать и отключать нагрузку с помощью одной кнопки без фиксации. Такое устройство очень полезно для применения в составе усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ), избавляя слаботочные сигнальные провода от наводок сетевого напряжения. Ведь нередко приходится тянуть сетевой провод через весь корпус, с задней панели шасси УМЗЧ до выключателя, находящегося на лицевой панели.

Ток нагрузки, коммутируемый данным устройством, зависит от примененного в нем реле. Так, например, примененное мною реле HLS-14F3L-DC12-C имеет контактную группу, расчетным током 5А.

Напряжение питания устройства постоянное, его значение составляет 12В. Применив интегральный стабилизатор L7812 на входе схемы, можно повысить питающее напряжение до 30В. Собственный ток потребления устройства управления нагрузкой составляет 35мА (с включенным реле 100мА).

Схема устройства управления нагрузкой одной кнопкой

В основе схемы лежит D-триггер К155ТМ2. Питание триггера осуществляется стабилизированным напряжением 5В, которое обеспечивает параметрический стабилизатор, выполненный на транзисторе VT2, стабилитроне VD1 и ограничивающем его ток резисторе R5.

Транзистор VT3 непосредственно управляет обмоткой реле Rel1. Диод VD2 предохраняет транзисторы от пробоя в момент самоиндукции (при обесточивании обмотки реле).

Светодиод LED сигнализирует о включении реле. Ток светодиода ограничивает резистор R6.

При подаче напряжения питания на схему устройства, через резистор R1 начинает протекать ток базы транзистора VT1, который начинает открываться, подтягивая управляющий вывод (C) триггера DD1 к общему проводу. На прямом выходе (Q) будет присутствовать низкий уровень, и транзистор VT3 будет закрыт. На инверсном выходе (вывод 6) будет высокий уровень, который поступает на информационный вход (D) и ждет записи. Запись или перевод триггера в другое состояние будет происходить при положительном потенциале (>2.5В) на управляющем выводе (C).

При замыкании (на некоторое время) ключа S1 транзистор VT1 закроется, на управляющий вывод (C) через резистор R2 поступит высокий уровень (5В), который разрешит перевести триггер в то положение, в котором находится информационный вход (D), в нашем случае это высокий уровень. В итоге, на прямом выходе (Q) появится высокий уровень, который откроет транзистор VT3. Начнет протекать коллекторный ток, состоящий из суммы токов светодиода и обмотки реле. Реле переключит контактную группу, а светодиод обозначит его работу.

На инверсном выходе теперь будет присутствовать низкий уровень и при последующем переключении триггер переведет прямой выход (Q) на низкий уровень, закрыв транзистор VT3 и обесточив обмотку реле. Таким образом, при каждом замыкании ключа S1 будет происходить смена уровня на прямом выходе (Q), поочередно подключая и отключая обмотку реле.

Компоненты схемы

Все резисторы мощностью 0.25Вт.

Стабилитрон VD1 должен быть рассчитан на напряжение стабилизации 5.1-5.6В. Подойдет ZPD 5V1 (0.5Вт или 1.3Вт), КС156А, 2С156А, КС407Г, BZX55C5V1, BZX55C5V6.

Диод КД522 можно заменить на 1N4148.

Микросхема К155ТМ2 может быть заменена на К555ТМ2.

Конденсатор C1 полярный, электролитический, должен быть рассчитан на 16В.

Реле HLS-14F3L-DC12V-C с обмоткой 12В, может быть заменено аналогом с необходимым током и количеством контактных групп.

От сопротивления R6 зависит яркость свечения светодиода LED. Его необходимо подобрать в зависимости от примененной модели светодиода, учитывая его максимально допустимый ток. Так, например стандартный светодиод GNL-3012 диаметром 3мм рассчитан на типовое потребление 20мА, а максимальный ток 30мА. Таким образом, для такого светодиода, сопротивление резистора R6 в диапазоне 680Ом-1кОм будет вполне достаточным при напряжении питания устройства от 12В до 14.4В.

Дребезг кнопки

Не рекомендую применять в составе устройства кнопки для коммутации большой нагрузки или ламп накаливания, так как они обладают значительным дребезгом. Исходя из такой проблемы, также не рекомендую применять кнопки представленные ниже.

Как проявляется дребезг? При кратковременном замыкании ключа S1 может происходить один или несколько циклов включения/отключения реле.

Я рекомендую применять кнопки, представленные ниже, они меньше подвержены этому дефекту.

На практике они зарекомендовали себя хорошо, однако и при их работе наблюдается этот дефект. Для его полного устранения необходимо параллельно резистору R1 установить емкость 0.1-0.33мкФ. Емкость можно подобрать экспериментально. В моем случае дефект был исключен после припаивания неполярного конденсатора, с обратной стороны печатной платы, параллельно резистору R1, с емкостью 0. 22мкФ.

Печатная плата устройства управления нагрузкой СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Подключение кнопки к AVR | Практическая электроника

Подключение кнопки к AVR не должно у вас вызывать никаких трудностей.

В предыдущей статье мы провели эмуляцию схемы в программе Proteus, помигали светодиодом и научились прошивать наш виртуальный микроконтроллер. Наверняка многим из читателей пришла в голову мысль: “А можно ли помигать светодиодом, использую кнопку, подключенную к МК?

Да, разумеется, это возможно. Реализуется довольно легко. Причем можно сэмулировать кнопку как с фиксацией так и без фиксации. Причем в программе Proteus применить оба типа кнопок можно с помощью одного и того же одинакового макроса кнопки. В каких случаях это может быть полезно? Например, нам требуется осуществить выбор режимов работы устройства. Давайте разберем подробнее, как это реализовать с помощью микроконтроллера, и проведем эмуляцию в программе Proteus.

Для того, чтобы иметь наглядное представление, что у нас действительно выбор из двух режимов, мы соберем простенькую схемку на 4 светодиодах с управлением одной кнопкой. При первом варианте у нас поочередно загораются с первого по четвертый светодиоды. При втором варианте то же самое, но в обратной последовательнос

ти, то есть с четвертого по первый. Единственное, что хочу уточнить, кнопка у нас опрашивается на нажатие или отжатие только перед началом эффекта. До тех пор, пока эффект не закончит свою работу, программа не реагирует на нажатие или отжатие кнопки.

Итак к делу. Так выглядит у нас наша схема в программе Proteus (кликните для увеличения):

В этой схеме мы уже видим отличия от той, которую собирали еще в прошлой статье. В левой части схемы  мы видим обозначения кнопки и источника питания +5 вольт.

Как мы уже разобрали, питание и землю мы берем во вкладке “Терминал”. Обозначаются они у нас соответственно Power и Ground.

Обозначается у нас питание схемы треугольником с чертой, делящей его по высоте. Рядом, на рисунке, изображено обозначение кнопки. Справа от кнопки мы видим закрашенный красный круг с двухнаправленной стрелочкой. Если во время эмуляции нажать на него, то кнопка у нас зафиксируется и будет постоянно нажата. После повторного нажатия на него фиксация снимается.

Перед использованием нам нужно выбрать кнопку в библиотеке аналогично остальным деталям. Для этого нужно набрать в поле “Маска” слово “but”.  Затем в поле “Результаты” слово “BUTTON”:

После этого кнопка появиться у нас в списке, вместе с выбранными деталями, применяемыми в проекте.

[quads id=1]

Какие порты у нас используются в проекте. Ниже на рисунке мы видим отходящие линии от портов РA0, РВ0, РВ1, РВ2 и РВ3. К порту В у нас подключены светодиоды, а к порту А –  кнопка.

Итак, при нажатии, мы замыкаем цепь соединяющую +5 вольт с портом РА0 и верхним выводом резистора. Для чего у нас здесь вообще установлен резистор? Дело в том, что цепь кнопки должна быть замкнутой. После того как мы установили резистор, ток у нас течет от плюса питания через кнопку, резистор и дальше на землю.

Номинал резистора достаточно взять равным 200 Ом. Итак, когда мы нажимаем кнопку, мы соединяем порт РА0 с +5 вольт питания, и если мы опросим ножку РА0 на наличие напряжения или его отсутствие, мы сможем влиять на выполнение нашей программы.

Скрины с текстом нашей программы я привел ниже:

Итак отличия от прошлого проекта заключаются в том, что все 8 выводов порта РА мы конфигурируем на вход, выводы порта РВ0 – РВ3 мы конфигурируем на выход, а РВ4 – РВ7 на вход.

Затем мы используем в нашей программе проверку условия “if”

Итак, мы видим в строчке после “if”, в скобках, условие выполнения. Код ниже выполняется, если на порту PA0 у нас присутствует логический ноль, или ноль вольт. Этот текст в скобках –  сдвиг бита порта. Мы разберем в одной из следующих статей, а пока достаточно принять на веру, что этим мы опрашиваем кнопку на отжатие. Затем в фигурных скобках идет текст программы, который выполняется, если условие верно. Если условие не верно, программа продолжает выполняться дальше, пропустив текст в фигурных скобках.

Аналогично, с помощью условия “if” мы опрашиваем кнопку на нажатие. Обратите внимание, текст у нас в скобках изменился. Это означает что если на ножке РА0 у нас логическая единица, мы выполняем условие, то есть текст в фигурных скобках. То есть другими словами, у нас при отжатой кнопке, поочередно загораются и тухнут светодиоды с первого по четвертый, а при нажатии и удерживании, загораются и тухнут с четвертого по первый. Таким образом, мы можем влиять на выполнение программы, с помощью нажатия кнопки, опрашивая наличие на ней логического нуля, или логической единицы

Также прикрепляю архив, в котором находятся файл “сишник”, HEX и файл Протеуса.

А вот и видео

Схемы управления освещением через контакторы и магнитные пускатели

Если суммарная мощность светильников составляет несколько киловатт, часто используют схему управления освещением через контакторы либо пускатели. Данная схема управления освещением рассмотрена в […]


Освещение – одна из основ любого помещения. Без него нельзя ни работать, ни безопасно передвигаться. Особенно остро этот вопрос стоит в больших производственных помещениях и на открытом пространстве. Чтобы оперативно включать освещение, можно использовать мощный автомат, но кто имел дело – тот знает, что не у всех хватит сил просто включить большой советский автомат на 200 и более Ампер. Поэтому можно организовать управление освещением через контактор или магнитный пускатель, вручную, либо подключив схему к различным датчикам. Содержание:

Основы

Для включения магнитных пускателей и контакторов используют кнопочные посты. Это устройства, в которых есть 2 или 3 кнопки типа «Пуск» и «СТОП» или «Вперёд», «Назад» и «СТОП», есть и другие менее распространённые варианты. Кнопки эти представляют собой кнопку без фиксации с нормально-замкнутой и нормально разомкнутой парой контактов.

Пускатели и контакторы – это электромагнитные коммутационные приборы. Чтобы его силовые контакты замкнулись, нужно подать напряжение на катушку. Она притянет сердечник (якорь) на котором закреплены контакты (конструкция может различаться). Когда вы снимите напряжение с катушки – прибор отключится, и его силовые контакты разомкнуться.

Кроме силовых в этих приборах есть блок-контакты (обычно несколько их групп). Они не способны выдерживать большую нагрузку, а предназначены для реализации схемы самоподхвата и индикаций. Дело в том, что если просто через кнопочный пост подать напряжение на катушку – аппарат включится, но когда вы отпустите кнопку – сразу же отключится. Это нужно, например, в лебёдках и других грузоподъемных механизмах, но не в цепях, которые работают длительное время без остановок, как свет и электродвигатели вентиляционных систем.

Чтобы этого избежать и нужна схема самоподхвата – нормально-разомкнутый блок контакт подключают параллельно кнопкам «ПУСК» на кнопочном посту.

Обычно такие коммутационные аппараты используют для подключения к сети электроприборов большой мощности: тэнов, двигателей или как в нашем случае больших осветительных установок.

Схема подключения кнопочного поста и её принцип работы

Чтобы подключить контактор или пускатель для управления светом с двух кнопок (как и любой другой системой) нам понадобится:

  1. Кнопочный пост.
  2. Контактор или пускатель с количеством силовых контактов (полюсов) равным количеству фаз.
  3. Три жилы провода.

Подключение контактора к кнопочному посту выполняется так:

  1. Определяют напряжение катушки аппарата (обычно 220 или 380).
  2. Фазу берут с силовых контактов (если катушка на 380 – берём две разноименных фазы, если 220 – фазу и ноль).
  3. Подключают фазный провод на нормально-замкнутые контакты кнопки «СТОП».
  4. Последовательно с кнопкой «СТОП» подключают кнопку «ПУСК».
  5. От нормально-разомкнутой пары блок-контактов контактора или пускателя прокладывают два провода к кнопочному посту (от двух контактов соответственно) и подключают их к «ПУСКу», так чтобы её нормально-разомкнутая пара и разомкнутые блок-контакты были подключены параллельно. При этом контакты, на которые теперь пришла фаза, назовем условно «1», а на которые фаза подастся после нажатия на клавишу и срабатывания блок-контактов «2». Важное примечание: к этому шагу у нас уже есть приходящая фаза через нормально-замкнутый «СТОП» на разомкнутый «ПУСК», к этой же цепи подключены и блок-контакты пускателя или контактора.
  6. К блок-контакту «2» подключаем вывод катушки (часто на современных контакторах они обозначаются как A1 и A2).
  7. Второй вывод катушки подключаем к нулю, если она рассчитана на напряжение 220В или к другой фазе – если на 380В соответственно.
  8. Подключаем силовые питающие провода, с этих же клемм обычно берут фазу на кнопочный пост.
  9. Подключают провода от системы освещения (самих осветительных установок).

Всё что описано выше, но в графическом виде вы можете увидеть на этой схеме.

На рисунке дополнительно установлена индикация включения – лампочка в цепи управляющих кнопок и блок-контактов. Она позволит понять, включен ли контактор и наружный свет, не отходя от кнопочного поста.

Примечание: схема управления светом с помощью пускателей также хороша и тем, что можно легко организовать управление светом из двух и более мест – нужно просто добавить кнопочные посты параллельно имеющимся.


Дополнительные датчики

Как уже было сказано выше, управление освещением с помощью контакторов и пускателей часто используется в паре со средствами автоматики, такими как датчик освещенности и датчик движения. Обычно такие устройства содержат в себе небольшое реле или симистор, но максимальная мощность подключаемой активной нагрузки, как правило, ограничена 1-2 кВт. А о нагрузке с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами и речи не стоит вести. Контакты таких реле не предназначены для их питания. К такой нагрузке можно отнести мощные лампы типа ДНаТ, ДРЛ, МГЛ и прочие, которые активно используются в уличных фонарях и прожекторах.

Для этого схема включения освещения контактором или пускателем с помощью датчиков отличается от схемы с кнопочным постом лишь тем, что вместо кнопочного поста мы соединяем катушку коммутационного аппарата с контактом выходного сигнала датчика. Ниже вы видите схему подключения датчика движения и фотореле к контактору на примере однофазной сети:


Схемы можно совместить, организовав принудительное включение освещения, для этого параллельно сигналу с датчика устанавливаем тумблер, который будет подавать фазу на катушку.


Если вы собираетесь использовать датчики в чистом виде – учтите, что они не предназначены для оперирования сигналом напряжением в 220В переменного тока. Поэтому такие устройства как фотореле семейства ФР, которые столь распространены в быту, содержат схему питания датчиков, триггеры или другие пороговые элементы, схемотехнику которых мы в этой статье рассматривать не будем! Если вам интересна эта тема – пишите в комментариях и мы подробно о ней расскажем. Надеемся, вам стало понятно, как производится управление освещением через контактор и магнитный пускатель. Как вы видите, схема не сложная, главное разобраться с особенностями ее работы.

Напоследок рекомендуем посмотреть видео, на котором наглядно демонстрируется применение такой схемы в быту: