Сенсорный выключатель света 220 в своими руками
Обновлено: 13.05.2024
Самый простой сенсорный выключатель своими руками
Схема сенсорного выключателя на 12 В и 220 В при подключении особенных отличий не имеет. Чаще всего при отключенном свете на дисплее горит синяя подсветка. Если освещение включено, оно будет светиться красным оттенком.
Сигнал с сенсора подается на усилитель. Далее он поступает на реле исполнителя. Его контакты выключают и включают освещение. Управление может производиться при помощи пульта. Его радиус действия составляет до 30 м.
Сенсорные выключатели имеют защиту, которая срабатывает при отключении сети. В таком режиме происходит переход в исходное выключенное положение. Исполнительное реле выдерживает нагрузку до 1 кВт. При этом ток нагрузки составляет 5 А. Такие приборы рассчитаны на работу от сети до 250 В. Если в системе наблюдаются скачки напряжения, рекомендуется установить стабилизатор.
Конструкция сенсорного выключателя
Термин «сенсорный» несет в себе довольно широкое определение. По сути, под ним следует рассматривать целую группу датчиков, способных реагировать на самые разные сигналы.
Однако применительно к выключателям – приборам, наделенным функционалом коммутаторов, сенсорный эффект чаще всего рассматривают как эффект, получаемый от энергетики электростатического поля.
Обычному пользователю достаточно прикоснуться пальцами руки к такому контактному полю и в ответ будет получен тот же самый результат коммутации, какой дает стандартный привычный клавишный прибор.
Между тем внутреннее устройство сенсорного оборудования существенно отличается от простого ручного выключателя.
Обычно такая конструкция выстраивается на основе четырех рабочих узлов:
- панель защитная;
- контактный датчик-сенсор;
- электронная плата;
- корпус устройства.
Разновидность приборов на базе сенсоров обширна. Выпускаются модели с функциями обычных выключателей. И есть более совершенные разработки – с регуляторами яркости, отслеживающие температуру окружения, поднимающие жалюзи на окнах и прочие.
Мало того, что все эти виды коммутаторов управляются легким прикосновением, так существуют еще выключатели с дистанционным управлением . То есть, выключить светильник или убрать яркость свечения ламп прибора пользователь может, не совершая лишних движений в виде перехода от места отдыха к выключателю.
Преимущества и недостатки
Среди главных достоинств сенсорных выключателей:
- срабатывают сразу;
- не требуется усилий;
- бесшумные;
- множество моделей в подходящем дизайне под разные стили интерьера;
- безопасность за счёт гальванической развязки схемы;
- абсолютная герметичность корпуса, поэтому даже мокрые руки не будут становиться мерой предосторожности, не повредят внутреннюю начинку прибора;
- в схеме — только электронные элементы, которые в результате механического воздействия сломать невозможно;
- может подключаться несколько каналов одновременно, предусмотрена возможность совмещения с дистанционным управлением;
- можно собрать самостоятельно.
У таких приборов существенных недостатков нет. Не устраивает обычно только их высокая цена по сравнению с классическими аналогами.
Простая сенсорная кнопка
Простейшее сенсорное устройство можно собрать на нескольких доступных деталях. Всего три транзистора, три резистора и один светодиод, вот и всё. Собирать схему можно даже навесным монтажом, всё работать будет.
Транзисторы любые NPN структуры: КТ315, КТ3102 или BC547 или любой другой. Резисторы 0,125-0,25 Ватт. Светодиод любого цвета, но лучше красный, так как падение напряжение падение у него минимальное. Питание 5 вольт, больше меньше можно и меньше тоже.
Все компоненты были компактно соединены между собой на миниатюрной печатной плате, которую можно сделать просто вырезав лишнюю медь резаком оставив таким способом остроугольные многоугольники. Детали, использованные для поверхностного монтажа, транзисторы в sot-26 npn, резисторы 0805, перемычки – кусочки провода, вместо них, если есть берите крупный 2512 резисторы с нулевым (условно) сопротивлением. Сенсорное устройство работает сразу, без настройки.
Объяснение работы схемы
Дотрагиваясь до базы транзистора Q3 вы наводками открываете его, вследствие чего через его КЭ и резистор 1 Мом течет ток, который открывает следующий полупроводник Q2, тот открываясь открывает Q3, который уже управляет светодиодом, открываясь через его КЭ течет ток, от минуса идет к катоду светодиода, а к аноду он уже подключен. Резистор 220 Ом здесь “токоограничительный”, на нём падает лишнее напряжение, что защищает диод от деградирования кристалла и полного выхода из строя LED1
Применение
Ну вот горит светодиод по касанию пальца – и что? А вот то, что вместо этого светодиода ставим реле и теперь мы можем управлять почти любой нагрузкой, в зависимости от характеристик применяемого реле. Ставим мощную лампу накаливания, подключенную к сети, а в разрыв этой цепи контакты реле. Теперь при нажатии, а точнее касании сенсора лампа светит.
Также организовать включение/отключение нагрузки можно с помощью оптопары, если отсутствует реле, тогда также будет гальваническая развязка. Эта прекрасная вещь состоит из светодиода и фототранзистора, когда первый светит, то это открывает транзистор и через его КЭ может течь ток. Включаем нужные выводы оптрона в схему сенсора вместо светодиода LED1, а остальные два в разрыв источника питания и любой нагрузки. Эту деталь можно изъять из зарядок от телефона. Возьмите, к примеру, PC-17L1.
Чуть ниже вы видите дополнение к основной схеме, где показано как нужно подключать оптопару к схеме сенсора, также добавлен один транзистор, это нужно для того чтобы вы могли подключать весомую нагрузку, а не просто светодиоды на 20 mA.
Еще вместо реле и оптопары возможно применение двух npn транзисторов. Я так и сделал, схему вы видите. Работает это так: Q5 всегда должен быть открыт, через резистор 10 кОм, но через КЭ открытого Q4 на базу Q5 поступает “минус” и из-за этого он закрыт. Когда же вы касаетесь сенсора – то минус поступает через открытый Q1 на базу Q4 и закрывает его, теперь уж ничто не мешает Q5 оставаться открытым – нагрузка работает, а в моем случае мощный 1 Ватт светодиод ярко светит.
Так это выглядит в собранном состоянии.
Сенсор не имеет фиксации, дотронулись – светит, отпустили – не светит. Коль желаете сделать фиксацию – просто добавьте в схему триггер, например, на микросхеме КМ555ТМ2 или любой другой (можно даже на таймере 555 реализовать это). С добавление триггерной системы при касании к сенсору нагрузка будет включена до тех пор, пока не произойдет следующее касание или исчезнет питание схемы.
На практике это можно применить для быстрого включения и отключения освещения в комнате. Очень удобно, коснулся небольшого чувствительного участка, и комната освещена, второе касание отключит свет. Небольшое количество энергии будет теряться, но этим можно пренебречь.
Схема работает, но из-за своей простоты далеко не идеально. Если сенсор большой, то схема может срабатывать даже тогда, когда вы еще не дотронулись до него, также если вы рукой расчешете волосы возле датчика светодиод также может загореться. Выход из этой ситуации простой – миниатюрный сенсорный датчик.
Как уже говорилось – открытие Q3 происходит за счет наводок, видеть это можно на видео, светодиод светит не постоянно, а подмигивает с большой частотой, но это хорошо заметно при съёмки.
Яркость работающего диода не велика, если вы дотрагиваетесь только до базы третьего транзистора, но стоит вам коснуться еще и плюса питания, то ваше тело выступит в роле резистора и транзистор Q3 перейдет в насыщение. Но при таком раскладе для некоторых потеряется смысл сенсора.
Эта схема очень проста и предназначена лишь для понимания принципа работы электронных компонентов, применять в серьезных конструкциях не рекомендуется.
Видео
Сфера применения
Первоначально данный вид коммутаторов планировалось использовать для включения / выключения освещения, но конструкция оказалась настолько удачной, что сфера ее применения существенно расширилась. Сегодня большинство современных бытовых приборов имеют сенсорное управление, в качестве примера можно привести кухонные печи, вытяжки, микроволновки и т.д.
Вытяжка для кухни Cata Midas 900
Единственное ограничение на подключение к сенсорным коммутаторам — мощность оборудования, ее допустимые параметры указываются в паспорте устройства.
Дополнительные функциональные возможности
Современная техническая база сделала возможным установку микроконтроллеров в электронный блок управления сенсорным выключателем, позволило существенно расширить функционал коммутаторов и позволило им вписаться в концепцию умного дома. Управлять такими коммутаторами можно голосом, инфракрасным или радио пультом, смартфоном через WI-FI или программируемым таймером.
Сенсорный выключатель можно подключить к системе «умный дом» и управлять им используя мобильный телефон
Сенсорные коммутаторов могут использоваться совместно с датчиками, реагирующими на движение или уровень освещенности. В первом случае такие устройства включают светильник, настольную лампу или другие осветительные приборы, когда кто-нибудь входит в помещение, например в ванную. При втором варианте реализации, свет будет включаться при низком уровне освещения.
Некоторые производители, например, Livolо выпускают сенсорные выключатели с функцией диммера или управляющие совмещенными розетками, к которым может подключаться практически любой бытовой прибор.
Сенсорный выключатель Ливоло с блоком розеток
Достоинства емкостных коммутаторов
Говоря о преимуществах данного вида включателей, следует отметить их следующие качества:
- Длительный срок эксплуатации. Этому немало способствует отсутствие движущихся частей и контактных групп.
- Совместимость со всеми типами осветительных приборов. Выпускаются модели с диммиром для светодиодных лент и энергосберегающих ламп, если у таковых предусмотрена такая возможность. Помимо этого допускается коммутация любых цепей, отвечающих условиям эксплуатации выключателей
- Наличие дополнительных функций.
- Возможность интеграции в систему «Умный дом».
- Большой выбор цветовых и дизайнерских решений.
Выключатели «Зайцы» модельный ряд Kopou - Отсутствие механических контактов.
- Сенсорный датчик можно установить в стандартный «стакан» для выключателя скрытой проводки.
Теперь кратко о недостатках. В первую очередь необходимо отметить, разницу в стоимости с обычными механическими выключателями, но она стала значительно меньше, чем 10-20 лет назад. Цена недорогих китайских сенсорных моделей сегодня значительно дешевле, чем на механические выключатели известных брендов, например GTS или Electronics.
Иногда наблюдается мерцание светодиодных ламп, подключенных к сенсорным включателям. Это может быть связано как с низким качеством самих источников освещения, так и бюджетными моделями коммутаторов. Проблему можно устранить двумя способами:
- Использовать продукцию известных брендов (Jazzway, Panasonic, Сапфир, Funry, LightaLight, Tronic , Sesso и т.д.).
- Подключить параллельно светодиодной лампе конденсатор на 0,1 мкф 630 В.
Сенсорные кнопки в Ардуино
В этой статье мы поговорим о сенсорных кнопках в ардуино. С помощью этого несложного и недорогого компонента можно создавать простые и очень эффектные проекты.
Чаще всего такие кнопки используются для создания всевозможных удобных сенсорных интерфейсов, например в системах умного дома.
Давайте узнаем, как можно подключать сенсорные кнопки к ардуино, напишем простой скетч и обязательно рассмотрим принцип их работы.
Сенсорная кнопка
Ни для кого не секрет, что прогресс не стоит на месте. Постоянно появляются новые технологии, совершенствуются старые. Сенсорные экраны появились совсем недавно (по меркам человечества), но уже прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Телефоны, телевизоры, терминалы и прочие в большинстве своём используют «беcкнопочные» технологии. В кавычках это слово по той причине, что они всё-таки используют кнопки, только сенсорные. О них в данной статье как раз и пойдёт речь, а если точнее, о Touch module для Arduino.
Принцип работы сенсорных кнопок
Сенсорные или механические кнопки
+ Сенсорная кнопка «ощущает» нажатие даже через небольшой слой неметаллического материала, что обеспечивает разнообразие в использовании её во всевозможных проектах.
+ Из предыдущего пункта вытекает и этот – возможность использовать сенсорную кнопку внутри корпуса повышает привлекательность проекта, что не влияет на функционал, но достаточно важно в повседневной жизни, чтобы не обращать на это внимание.
+ Стабильное функционирование, которое выражается отсутствием подвижных частей и частой калибровкой (о чём будет сказано ниже). Вам не придется беспокоиться о дребезге кнопок, возникающем при использовании механического собрата, что существенно облегчит жизнь начинающему ардуинщику. Поэтому ещё один плюс, пусть и не для всех – простота при работе.
Из минусов можно отметить следущее:
- Сенсорные кнопки плохо работают при минусовых температурах, поэтому они непригодны для использования за пределами помещений.
- Высокое потребление электричества, вызванное необходимостью постоянно поддерживать одинаковую ёмкость.
- Сенсорная кнопка не работает при нажатии её рукой в перчатке либо плохо проводящим электричество объектом
Обзор сенсорных кнопок
Прежде чем говорить непосредственно о работе с модулем, нужно определиться с тем, какую именно модель купить для использования. Рассмотрим несколько вариантов различных компаний:
1. Troyka touch sensor
2. Grove Touch Sensor
Подключение сенсорной кнопки к Ардуино
Для использования сенсорной кнопки, как, впрочем, и всех остальных модулей и датчиков, её необходимо подключить к какой-либо плате arduino.
В большинстве случаев используются стандартные модули с тремя контактами: питание, сигнал и земля.
Их расположения от модели к модели меняются, на схеме они отображены согласно недавнему перечислению (сенсорная кнопка заменена переключателем по причине её отсутствии в Tincercad):
Важный момент: нужно помнить, сенсорной кнопке требуется в среднем полусекундная калибровка во время каждого запуска, что позволяет не беспокоиться о лишних шумах, которые, несомненно, возникали бы из-за различного положения кнопки в проектах. Поэтому не стоит сразу после запуска нажимать на кнопку, т.к. после этого наиболее вероятна некорректная работа устройства.
Сенсорный модуль, по своей сути аналогичен цифровой кнопке. Пока кнопка нажата, датчик отдаёт логическую единицу, а если нет, то логический ноль.
Некоторые возможности брендовых выключателей
Кроме обычных функций включения и разрыва движения тока касанием, многие фирмы, производящие комплексы контроля сенсорного типа, оснащают их дополнительными агрегатами. Это вполне могут быть системы взаимосвязи между двумя одинаковыми устройствами или дистанционное управление. Первый случай достаточно интересен тем, что для контроля подачи энергии можно использовать не одно устройство, а несколько. Изменяя состояние любого из них, происходит и переключение прочих на выбранный режим работы. Кроме того, использование такой техники оправдано в комплексах «умного дома» или систем сигнализации, где дополнительно к ручному контролю используется автоматический. Примером может послужить охранный комплекс. При обнаружении проникновения, включается свет, производя психологическое воздействие на нарушителя, заодно подсвечивая его для более качественной видео и фото съемки.
Разновидности
Сенсорные выключатели, как обычные, так и проходные, используются во многих устройствах управления техникой. Их часто монтируют в различные пульты и во все те агрегаты и оборудование, которым необходим ручной контроль. В быту, для обеспечения надежности можно встретить сенсорные системы в стиральных машинах, микроволновых и обычных печах, телевизорах, радио, телефонах. Они встречаются практически во всех бытовых устройствах, облегчающих жизнь человека.
Кроме обычного использования в качестве выключателя, получили распространение и диммерные регуляторы. С виду это нарисованная утолщающаяся полоса или круг на корпусе прибора. Проводя пальцем, по которому, и в зависимости от текущей позиции на шкале можно регулировать силу громкости или яркости, устанавливать время или задавать какие-либо средние параметры.
Как и классические, сенсорные выключатели существуют в одноканальном исполнении, или же с возможностью подключения нескольких потребителей тока. Каждым, из которых, раздельно управляют с одного соединителя.
Ошибочно относят к такому типу устройств включения — детекторы движения. Они конечно определяют перемещение объекта в зоне действия сенсора, и могут быть настроены для использования в качестве обычного прерывателя тока. Вот только подобное применение достаточно сложного устройства, не оправдывает себя экономически. К тому же их выход из строя и частота ложных срабатываний выше, чем у классических вариантов сенсорных выключателей.
Подключение сенсорного выключателя
Подключение сенсорного выключателя света, выполняется не сложнее, чем обыкновенного. Причем доступны нюансы в использовании нескольких контролирующих устройств. Для этого у каждого из них существует кроме входящего и исходящего проводника дополнительный контакт COM. Соединив с его помощью несколько выключателей, можно добиться их синхронной работы. То есть, переключение одного будет вызывать и изменение состояния линии на связанных.
Как видно из представленной схемы, второй вообще не подсоединен к линии нагрузки потребителей. Единственное его действие — активация первого. Среди интересных возможностей — использование больше двух проходных выключателей одновременно.
В схемах, использующих сенсорные устройства, не нужно вводить дополнительно еще и перекрестные (промежуточные) варианты коннекторов, контролирующие освещение, как в классических системах распределения тока. Сами проходные могут служить, всеми видами переключателей, допуская свое соединение в любом количестве, но с тем условием, что к нагрузке будет подключен один проходной выключатель. Он станет контролирующим для всего комплекса, а остальные производят только смену его режима работы.
Для управления мощным потребителем тока подойдет схема подключения с использованием реле-посредника. К сожалению, пропускная способность самого устройства контроля ограниченна, и если ее превысить можно получить ещё и возгорание, оплавление или выход из строя. Подключение же посредника снимет эту проблему.
Обозначения контактных групп на корпусе выключателя достаточно классические — L — фаза, N — нейтраль, L1…Ln — источники потребления, COM — управляющий контакт для подсоединения к другому контролирующему контуру. Последний используется не только с одинаковыми регуляторами. К примеру, сюда можно вывести импульс включения от системы «умного дома» или датчиков движения.
Сенсорный выключатель своими руками
Рассматривая сенсорный выключатель в плане самостоятельного изготовления, хотелось бы немного отойти от многочисленных схем, представленных в интернете и сделать его более унифицированным. Простая система включения относительно неинтересна и слабо применима в быту. Причин тут множество, но одна из них – чувствительность простых конструкций к характеристикам сети питания и постоянное возникновение ложных срабатываний из-за других электроприборов. Кроме того, очень хотелось, чтобы схему можно было использовать взамен классического выключателя, но с добавлением возможности регулирования яркости света. То есть, со своеобразными диммерными функциями. При этом крайне нежелательно слишком усложнять структуру схемы.
В результате была выбрана такая конструкция:
Устройство подключается на разрыв линии питания нагрузки через контакты F и 0. Встроенный светодиодный индикатор D1 оповещает о текущем режиме работы. Применяются три контактные сенсорные площадки, в качестве которых способен выступать любой проводник от 3 см². Одна дает сигнал на включение устройства, две остальных регулируют яркость света. Управляющей частью служит микроконтроллер AT90S2313, который может быть легко заменен на ATtiny2313.
Общий список элементов схемы:
Ошибки при подключении
Основной проблемой при монтаже всегда остается не учет мощности потребителей. У большинства сенсорных выключателей света максимальная проходная нагрузка ограничена до 1 кВт. Превышать ее ни в коем случае не следует. В своем большинстве устройства такого типа не содержат предохранительные элементы, блокирующие излишнюю нагрузку. Отсюда и их относительная пожароопасность при превышении максимума.
Еще одной, относительно частой ошибкой при монтаже сенсорных выключателей света или энергии на 220В служит неверное подключение контактных групп. К примеру, не раз было замечено, что ноль сети электропитания пытаются разделять управляющим устройством, вместо фазы. Конечно, это создает существенные проблемы в его функционировании, оно становится попросту невозможным.
Практикуемое соединение фазы и COM порта для конечных устройств смысла особого не имеет. Все же предназначение у него иное — осуществлять связь с другими коммутаторами или проходными выключателями.
Рекомендации по выбору устройств
Кроме внешнего вида и максимально допустимой мощности потребителя, нужно обратить внимание на класс защиты устройства. В документации к нему, или непосредственно нанесенной маркировкой IPxx на корпусе указывается его степень противодействия внешним факторам. Первое число после латинских букв обозначает сопротивляемость проникновению посторонних предметов, второе — влаги. Интересно, что в раздел предметов отнесена и пыль. К примеру, в помещениях с высоким ее содержанием желательно использовать устройства с маркировкой не ниже IP5x. Что касается воды и влажности, — в санузлах или ванных желательно применять сенсорные выключатели с защитой не меньше IPx3.
Что касается производителей, — конкретную рекомендацию дать сложно. Большая часть из них выпускает качественные и достаточно интересные варианты сенсорных выключателей на любой вкус. Конечно, брать дешевые модели не стоит. Более дорогие и оснащенные изначально коммуникативными возможностями позволяют их впоследствии интегрировать в системы «умного дома», без покупки нового устройства.
Что касается последнего совета, — здесь уже важным становится протокол связи. В идеале это WIFI, но, к сожалению, цена таких выключателей на порядок выше.
Сенсорный выключатель подсветки
Прикупил я как-то по случаю светодиодную ленту и сделал из нее подсветку рабочей зоны на кухне. Очень удобно, но возникла проблема с ее включением. К выключателю тянуть провода - ремонт сделан. Пульт - не удобно, да и его же на месте никогда не будет. Временно прикрепил снизу шкафчика за планку на двусторонний скотч проходной выключатель, который на провода крепится. Долго пользовались, но не совсем удобно. Надо рукой за планкой его нащупать. Решил сделать сенсорный выключатель. Радиодеталей старых полно, компьютерные блоки питания есть. План был таков. Сенсор питается от дежурных +5В, и запускает блок питания. Светодиодная лента подключается к +12В.
Собрал ее на макетке и испытал. Фото не мог сделать, т.к. делал на работе.
В AutoCAD'е разработал плату под поверхностный монтаж:
Конденсатор и 2 резистора использовал SMD 0805. Светодиод использовал RGB с общим анодом, можно с общим катодом, тогда R3 надо подключить к корпусу. Плату из двустороннего текстолита изготовил по ЛУТ. Вторая сторона текстолита используется в качестве сенсорной пластины.
Опять же на работе все спаял. Принес домой и сразу установил. Когда установил вспомнил, что не сфотографировал.
Простой сенсорный выключатель
Объявления
Никаких своих выкладок по искажениям я не приводил. Мои выкладки - в описании. Это то, что за эти годы выкладывали в интернете, кто хвалил, кто ругал. Не знаю, кто чем мерил. Я лично измерял только в железе, двумя способами. 1)дома - по Митрофанову (статья ЭА, ж. Радио) 2) - на работе - генератор Г3-118 с входящим в комплект режекторным фильтром немецкий фирмы RFT с затуханием 120 дБ, гармоники наблюдались измерителем АЧХ Х1-46, осциллографом С1-65А, и измерялись милливольтметром В7-26 с ламповой детекторной головкой на входе (ловит даже с эфира),или микровольтметром , на нагрузке 100 Вт, с уровнем до 21В /4 ОМ и 28 В/8 Ом. Уровень гармоник вместе со всеми шумами и наводками был не более 0,6мВ. Меньше уже не видно было из-за шумов самих приборов. После 60 кГц начинают плавно возрастать, и к 200кГЦ (больше генератор не даёт) уже 1,5 мВ. Вот всё это на фото, на столе макет усилителя и стоит режекторный фильтр. 2) Усилитель постоянно играет в комнате. Хоть и ночь, включил на всю. А что, если я скажу, что звук у него не меняется от самых тихих до макс.? Обидеть не хочу, но с такой корявой синусоидой, как у вас на фото, какой уж там звук? Лучше бы поискали причину. Например, если у вас ОУ не с полевиками на входе, то нужно уменьшить R3 и R5 в два раза. Конечно, все ошибаются, бывает. Но уж не настолько я дурак, чтобы выкладывать в интернет схему, у которой после трети громкости звук меняется так, что слушать невозможно. Или как? 3) Вы не задумывались, что это за усилитель должен быть, чтобы у него от 1 до 3 кГц гармоники возрастали в 3 раза?
продолжая тему по "подгонке" характеристик радиоламп. На этот раз у нас 6П6С - довольно-таки популярная лампа. Я уже как-то раньше снимал их характеристики, где был виден значительный разброс. В этот раз попробую подогнать ВАХ двух наугад взятых ламп. Все лампы покупались, как новые. Без видимых следов эксплуатации. ВАХ двух наугад взятых ламп при Uэ=250В (экземпляр Nr.1 - черный, Nr.2-синий ). Видно, что характеристика экземпляра Nr.1 выше. Подгонка второго экземпляра под первый форсированием Uэ до 260В Подгонка первого экземпляра под второй уменьшением Uэ=230в Подгонка второго экземпляра под первый форсированием накала до 7.3В Подгонка первого экземпляра под второй уменьшением накала до 5.6В Думайте сами. Решайте сами.
Так обычный видимый свет ближе к рентгену, чем радиоволны. Уж лучше бы микроволновкой пугал.
Достоинства - цена - возможность изготовленя под уникальную лампу Недостатки - низкая надежность - низкая долговечность - низкая точность (а если совсем плохо сделать - можно и лампу сломать) - не подходят для горячих ламп И вообще - плохо подходят для серьезных проектов
Есть ещё такой вариант,типа упрощённый филипс 10155. Рабочая схема, при +-30 неплохой вариант и простой Материал с интернета,но эту схему собирал
Там всё серьёзно ! Как бы излучение от постамата приближается к рентгеновскому . То есть стены ему не помеха. Кастрюля из свинца 20 мм решит проблему . Главное чё бы подтяжки не оборвались .
Сенсорный выключатель своими руками
Одним из вопросов коммуникации между устройствами и человеком всегда был способ ее осуществления. В современных реалиях разработаны такие виды взаимодействия, как голосовое, световое или радио управление. Ведутся исследования ментальных интерфейсов (систем контроля биотоками).
Но до сих пор основными приборами отдачи команд технике служат клавиши, тумблеры и выключатели. Особенно в таких простых системах, от которых требуется только подача или прекращение течения тока. Хотя и в этих, казалось бы, элементарных устройствах управления достигнут определенный прогресс, имя которому – сенсорные выключатели.
СодержаниеЧто из себя представляют подобные выключатели
Суть их – отсутствие механических, движущихся частей в составе прерывателей или активаторов сигнала либо тока. Отдача команды в упрощенном виде производится легким касанием или приближением к контактной площадке части человеческого тела.
Некоторые устройства подобного плана оснащены регуляторами передаваемой мощности, что позволяет увеличивать или уменьшать силу тока в зависимости от положения точки соприкосновения к поверхности выключателя. Применять подобные технологические нюансы в действительности очень удобно, к примеру, для установки яркости света лампы. Применение в быту
Размещаются сенсорные выключатели не только вместо стандартных на стенах, с целью контроля подачи тока к освещению, но и на розетках питания бытовой техники, для увеличения безопасности их использования.
Главным плюсом не механической системы отключения или подачи тока служит ее надежность и долговечность. Нет движущихся частей и периодически соединяемых или разрываемых в местах контакта коннекторов, соответственно отсутствует износ или искра, ведущая к порче проводящих площадок.
Конструкция прибора довольно проста для повторения, чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, а не приобретать его по запредельным ценам от стороннего производителя. Самодельный сенсорный выключатель
Принцип работы устройства
Основой конструкции любой схемы сенсорного выключателя служит датчик приближения или касания, сигнал от которого усиливается и, в зависимости от текущего состояния всей системы (включено, выключено), производит разрыв линии течения тока или ее соединение. Для этого действия применяется дополнительный силовой контур в виде электронного ключа или реле.
Самые распространенные варианты датчиков, используемых в быту для схем сенсорных выключателей света или любых других потребителей тока 220 вольт, – индукционные, инфракрасные и звуковые. У каждого из них есть свои положительные и отрицательные моменты при применении.
Схематично сенсорный выключатель можно представить системой в не проводящем корпусе, на котором находится контактная площадка, соприкасающаяся с датчиком, или же поверхность, пропускающая требуемый внешний сигнал, на который он должен реагировать. Внутри расположена основная управляющая схема, где размещен усилитель и силовой модуль. Один из вариантов структуры и строения сенсорных устройств включения
Плюсы и минусы конструкции
- Пожарная безопасность, которая намного выше, чем у обыкновенных выключателей – нет периодически соприкасающихся контактов с возникновением искры, а значит и риска их возможной спайки или возгорания корпуса устройства.
- Легкость применения – приведение в действие не требует никаких физических усилий.
- Бесшумность и мгновенная реакция на команду от пользователя.
- Возможность выполнения в абсолютно не пропускающем влагу корпусе, что также понижает риск возгорания в результате замыкания, или же уменьшает вероятность поражения электрическим током человека.
- Долговечность, обеспечиваемая отсутствием механических элементов.
- В одном корпусе можно использовать несколько датчиков и схем их обработки, делая мультисенсорные панели.
- Конструкция проста для сборки сенсорного выключателя света или электроприборов 220В своими руками.
Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере
Одна из относительно несложных конструкций, использующих индукционный датчик в виде металлической, медной или алюминиевой пластины, расположенной на корпусе устройства и соединенной с общей схемой. На плане она обозначена, как E1.
Далее сигнал от датчика через высокоомный резистор поступает на вход полевого транзистора VT1, который уже усиливает его и перенаправляет в триггер DD1. Связка резистор – транзистор на входе дополнительно обеспечивает меры безопасности, изолируя сенсор от общего напряжения платы.
Наилучшим вариантом в представленной схеме будет использование серии поливеков КП501Б, и R1 на 2МОм.
Триггер – такой элемент схемы, который меняет свое состояние в зависимости от подаваемого сигнала на вводе. То есть при разовом пике на входе он станет или постоянно выдавать ток на выходе или прекратит это делать в зависимости от своего предыдущего режима. В представленной схеме используется достаточно распространенная марка триггеров R5617M2.
Электронный ключ, управляющий силовым модулем, состоит из тиристора VS1 (T112-10) и открывающего его, работающего усилителем сигнала от триггера, транзистора VT2 (КТ940А).
Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком
Более интересная схема сенсорного выключателя света представлена простой конструкцией на основе датчика HF1 (SFH506-38). Срабатывание устройства происходит, когда отраженное от руки или иного предмета инфракрасное излучение от светодиода HL1 попадает на поверхность чувствительного элемента. Притрагиваться к нему в этом случае не обязательно, достаточно поднести отражающий предмет или часть тела поближе к рядом расположенной паре элементов из излучателя и приемника. Схема бесконтактного инфракрасного включателя света
Эта связка выдает импульс на вход 3 триггера DDR1.2, переключая его логическое состояние на выходе 2, которое и открывает или закрывает через усиливающий транзистор VT1 (KT940A) тиристор VS1 (КУ201Л), управляющий подачей тока на лампу HL1. Один из вариантов сенсорного выключателя на инфракрасных лучах
Своеобразный фильтр, уменьшающий шанс ложного срабатывания схемы, представлен комбинацией элементов R6 и C3, которые вводят определенную задержку на реакцию выключателя при получении сигнала от датчика.
Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле
Одним из наиболее простых сенсорных выключателей на 220В для изготовления своими руками считается схема с использованием реле. В основе она – простой усилитель, на двух транзисторах VT1 и VT2 серии КТ315Б, сигнала с индукционного датчика, проходящего через разделительный конденсатор С1. В зависимости от состояния самого реле K1, происходит или разрыв подачи напряжения на него же, или возобновление питания.
Для устройства необходимо предусмотреть подачу постоянного напряжения 9В на плату, через внешний блок питания или дополнительную, понижающую цепь с использованием диодного моста и трансформатора. Сенсорный выключатель с использованием реле
Схемы подключения разных сенсорных выключателей
Подключить устройство управления в разрыв сети освещения или подачи тока потребителям достаточно просто, это практически ничем не отличается от монтажа обычного выключателя.
Обычно на задней стороне выключателя находятся 4 контакта, каждый из которых помечен, в зависимости от приходящих и отходящих проводников подключения. Признанным стандартом для многих производителей идет размещение слева на право – ноль(N), выводной потребителю (L1-load), вводной фазы (L1-in) и терминал сопряжения (Com). Последний зачастую соединяют перемычкой с питающим проводом.
В случае объединения нескольких выключателей в одном корпусе соответственно добавляются выводные контуры L2-load, L3-load и так далее, в зависимости от количества коммутируемых линий. Существуют также выключатели без подачи отдельного ноль на схему, с использованием электрической развязки общего провода через клиентское устройство. Сенсорный выключатель без нулевого провода
Видео по теме
Самый простой сенсорный выключатель своими руками
Если руки растут из правильного места, то на основе фактического хлама можно собрать колхозный вариант. Вообще сенсорные выключатели в последнее время стали довольно популярны и все чаще вижу эти устройства в жилищах знакомых, друзей и родственников.
Это оборудование можно приобрести не только в интернет магазинах, но и в местных рынках. Конечно стоимость от этого никак не меняется потому что все равно оно собирается в Китае, и на фоне популярности пока что продавцы реально завышают ценники.
Стоимость сенсорных выключателей на AliExpress Стоимость сенсорных выключателей на AliExpressТаким образом, если не хватает денег на приобретение или чисто ради интереса эту штуку можно собрать практически на коленке своими руками. В конце статьи мы посчитаем сколько потратили на это мероприятие и каково процентное соотношение с покупной версией.
Итак, поехали!
Сердцем нашей самоделки будет электронный модуль TTP223 и Реле от Arduino. Причем конструкция контактов тут не имеет никакого значения. Вроде подходит любой вариант. Но я видел, как умельцы обходилось даже без этого компонента.
Как у них получалось? Все на самом деле проще, чем кажется на первый взгляд, и там они за основу брали транзисторный метод. Типа ключ при получении сигнала от сенсора открывается и закрывается. Но так как у нас тематика китайских товаров, то будем использовать готовые копеечные модули. Электроники на просторах Ali реально много и это очень хорошо для мастеров. Появляется возможность творить, экспериментировать и может быть делать что-то полезное для хозяйства.
Контактная площадка модуля TTP223 Контактная площадка модуля TTP223Например, сенсорные выключатели. Почему бы нет? Все это можно оформить красиво и тогда вместо какого-то покупного стандартного варианта у вас будет свой собственный дизайн. В моем случае это стекло и лист бумаги с изображением лампочки. Но еще раз повторяю — вы можете придумать любой корпус. Даже вырезать из куска дерева, покрыть лаком или краской, слепить из папье-маше или изготовить из гипса.
Вариантов много. Самое главное это просто разместить модуль TTP223 контактной площадкой в сторону плоскости кнопки и антенну даже можете не делать. У меня оно работало даже пробитием воздуха на расстоянии одного сантиметра. Таким образом, соединяем реле и сенсор проводами там где написано I/O и IN. VCC и GNG - это уже узлы питания и тут можно придумать все что угодно.
Реле Arduino Реле ArduinoУ меня оно спокойно питалось от Li-ion аккумулятора, а потом подключил к блоку питания на 5V. Вот и все. Ах, да, на датчике есть перемычка A и B. Ее нужно перевести в режим триггера, то есть припаять это место (B). Давайте посчитаем сколько мы потратили.
Модуль TTP223 оценен за 7 рублей и 38 копеек, а реле 38,84. В общей сложности для создания своего сенсорного выключателя необходимо всего лишь 46 рублей и 22 копейки .
Удивлены? На самом деле внутри дорогостоящих моделей стоят практически такие же компоненты. Если это так, то зачем переплачивать? Ну, как говорится, ставьте лайки, подписывайтесь и обязательно расскажите про это своим друзьям.
Читайте также: