Làm thế nào để điều khiển thiết bị gia dụng bằng tấm cảm ứng?

Hệ thống tự động có nhiệm vụ điều khiển các thiết bị điện tử, hệ thống giải trí và các vật dụng gia đình hoạt động bằng điện. Hệ thống này rất đắt khi mua ngoài chợ. Đây là khái niệm phát triển nhanh nhất của thế giới hiện đại. Tự động hóa nhà thông minh là một khái niệm trong đó một thành phần đơn lẻ như mô-đun rơ le được sử dụng để điều khiển các thông số điện tử khác nhau của ngôi nhà, ví dụ, chuyển đổi thiết bị gia dụng, giám sát báo động an ninh, tự động hóa cửa nhà để xe, v.v. Trong dự án này, ngôi nhà các thiết bị sẽ được điều khiển bằng cách sử dụng các tấm cảm ứng. Sau khi chúng tôi hoàn thành dự án, chúng tôi sẽ đặt mạch ở một nơi thích hợp để các thiết bị được quay TRÊNvà TẮTtự động khi tấm cảm ứng được nhấn bằng ngón tay.

555 IC hẹn giờ là trái tim của mạch này. IC này sẽ điều khiển hoạt động khi ngón tay sẽ được chạm vào tấm tương ứng. Vì vậy, hệ thống cuối cùng sẽ hoạt động hoàn toàn và sẽ thực hiện chuyển đổi chỉ bằng một lần chạm.

Làm thế nào để sử dụng tấm cảm ứng trong thiết kế vi mạch?

Như chúng ta biết chúng ta muốn làm gì trong dự án này, bây giờ chúng ta hãy tiếp tục và thu thập thêm một số thông tin để bắt tay ngay vào dự án này.

Bước 1: Các thành phần cần thiết (Phần cứng)

Nếu bạn muốn tránh bất kỳ sự bất tiện nào khi ở giữa bất kỳ dự án nào, cách tốt nhất là lập một danh sách đầy đủ tất cả các thành phần mà chúng ta sẽ sử dụng. Bước thứ hai, trước khi bắt đầu chế tạo mạch, bạn phải tìm hiểu sơ qua về tất cả các thành phần này. Dưới đây là danh sách tất cả các thành phần mà chúng tôi cần trong dự án này.

Bước 2: Các thành phần cần thiết (Phần mềm)

Sau khi tải xuống Proteus 8 Professional, hãy thiết kế mạch trên đó. Tôi đã đưa các mô phỏng phần mềm vào đây để có thể thuận tiện cho những người mới bắt đầu thiết kế mạch và tạo các kết nối thích hợp trên phần cứng.

Bước 3: Thiết kế mạch

Thiết kế của mạch này khá đơn giản. Các chân nối đất, Vcc và Reset của IC hẹn giờ 555 được nối với nguồn 5V và nối đất. Một điện trở 3,3M-ohm được sử dụng và chân 3 của IC hẹn giờ 555 được kéo CAO. Chân 6 của IC hẹn giờ 555 được kéo xuống bằng cách sử dụng một điện trở 1M-ohm. Cả hai tấm cảm ứng được kết nối trực tiếp với pin2 và pin6 của IC Hẹn giờ 555. Khi chúng ta chạm vào tấm ON, một đầu kết nối với pin2 và đầu kia được kết nối với đất. Theo cách tương tự, một đầu của tấm ON được kết nối với chân 6 của IC hẹn giờ và những đầu khác kết nối với 5V.

Pin1 của IC Hẹn giờ 555 là Chân nối đất. Pin2 của IC hẹn giờ là chân kích hoạt. chân thứ hai của IC hẹn giờ được gọi là Chân kích hoạt. Nếu chân này được kết nối trực tiếp với chân 6, nó sẽ hoạt động ở chế độ Astable. Khi điện áp tại chân này giảm xuống dưới một phần ba tổng đầu vào, nó sẽ được kích hoạt. Pin3 của IC hẹn giờ là chân nơi gửi đầu ra. Pin4của 555 Timer Ic được sử dụng cho mục đích thiết lập lại. Ban đầu nó được kết nối với cực dương của pin. Chân 5 của IC hẹn giờ là chân điều khiển và nó không có nhiều công dụng. Trong hầu hết các trường hợp, nó được nối với đất thông qua một tụ điện bằng gốm. Pin6của IC hẹn giờ được đặt tên là chân ngưỡng. pin2 và pin6 được nối tắt và được kết nối với pin7 để làm cho nó hoạt động ở chế độ Astable. Khi điện áp của chân này lớn hơn 2/3 điện áp nguồn, IC hẹn giờ sẽ trở lại trạng thái ổn định. Pin7 của IC hẹn giờ được sử dụng cho mục đích phóng điện. Tụ điện được đưa ra đường phóng điện qua chân này. Pin8của bộ định thời Ic được nối trực tiếp với đất.

Bước 4: Làm việc của mạch

Như bây giờ chúng ta đã biết về dự án trừu tượng và chúng ta cũng có ý tưởng cơ bản về cách các thành phần của chúng ta hoạt động, chúng ta hãy đi trước một bước và hiểu hoạt động chính của dự án của chúng ta.

Khi mạch được kết nối đúng cách và nguồn được cấp vào nó, chỉ cần chạm vào TRÊN tấm để bật mạch và chạm vào TẮT tấm để chuyển mạch tắt. Thiết bị được kết nối với mô-đun rơle sẽ vẫn ở trạng thái tắt ngay cả khi nguồn được cấp vào mạch. Khi quan sát sơ đồ mạch, chúng ta sẽ biết rằng chân 6 của IC hẹn giờ được kéo THẤP và chân2 của IC hẹn giờ được kéo CAO.

Vì vậy, khi ngón tay chạm vào tấm ON, trạng thái của pin2 của IC hẹn giờ 555 sẽ trở nên THẤP. Vì trạng thái của chân 6 của IC hẹn giờ đã là THẤP, điều này sẽ dẫn đến đầu ra trạng thái CAO tại chân 3 của IC hẹn giờ. Tín hiệu CAO này sẽ được gửi đến bóng bán dẫn. Bóng bán dẫn này đang làm việc như công tắc cho rơ le. Nó sẽ bật rơ le và mạch sẽ được hoàn thành dẫn đến bóng đèn sẽ bật.

Bây giờ, tấm TẮT được kết nối với chân 6 của IC hẹn giờ và nó được kéo xuống. Nếu vị trí TẮT được đặt được chạm vào, nó sẽ chuyển đổi trạng thái từ THẤP sang CAO. Điều này sẽ dẫn đến trạng thái LOW của đầu ra tại chân 3 của IC hẹn giờ. Kết quả là bóng bán dẫn sẽ bị TẮT và cuối cùng rơ le được kết nối với đầu ra của bóng bán dẫn sẽ bị tắt. Thao tác này sẽ tắt bóng đèn được kết nối với nó.

Hoạt động chính của mạch này giống như một con lật đật. Khi chạm vào đĩa, bóng đèn sẽ bật sáng và khi chạm vào đĩa trở lại, bóng đèn sẽ tắt.

Bước 5: Thiết kế các tấm cảm ứng

Phần quan trọng nhất của dự án này là các tấm cảm ứng vì việc chuyển đổi hoàn toàn dựa trên cảm ứng. Không cần sử dụng các tấm cảm ứng đặc biệt trong mạch này. Dưới đây là một cách đơn giản để làm các tấm chạm cho dự án này, tại nhà của bạn.

Để làm các tấm chạm, cần phải có hai miếng ván đồng kích thước 2cmx2xm. Lấy tấm đồng mạ và cắt theo cách để tấm ván không bị gãy hoàn toàn mà vẫn còn, lớp trên của đồng bị tách ra bởi một vết cắt hoàn chỉnh.

Nếu bạn không thể làm những thứ này ở nhà, bạn có thể tìm thấy những tấm cảm ứng nhỏ trong ô tô đồ chơi. Những tấm này thường được làm bằng carbon. Carbon này được gắn trên cao su silicon. Khối và tấm đệm tiếp xúc với nhau khi tấm này được ép. Ngay sau khi hai vật này tiếp xúc với nhau, điện trở giữa chúng sẽ giảm xuống.

Những miếng đệm có sẵn trên thị trường rất hiệu quả và được bảo vệ khỏi bị ăn mòn. Nhưng tấm được làm ở nhà cũng hiệu quả mà chi phí rất thấp. Nó cũng hoạt động theo cách tương tự, tức là điện trở giảm xuống mức lớn khi ngón tay chạm vào đĩa do độ ẩm trên ngón tay.

Bước 6: Lắp ráp các thành phần

Bây giờ, khi chúng ta biết các kết nối chính và cũng là mạch hoàn chỉnh của dự án của chúng ta, chúng ta hãy tiếp tục và bắt đầu tạo phần cứng cho dự án của mình. Một điều phải lưu ý là mạch điện phải nhỏ gọn và các linh kiện phải được đặt sao cho thật gần nhau.

1. Lấy một tấm Veroboard và chà mặt của nó với lớp phủ đồng bằng giấy nháp.
2. Bây giờ Đặt các thành phần cẩn thận và đủ gần để kích thước của mạch không trở nên quá lớn
3. Cẩn thận thực hiện các kết nối bằng cách sử dụng sắt hàn. Nếu có bất kỳ lỗi nào được thực hiện trong khi thực hiện các kết nối, hãy cố gắng phá bỏ kết nối và hàn lại kết nối đúng cách, nhưng cuối cùng, kết nối phải thật chặt chẽ.
4. Khi tất cả các kết nối đã được thực hiện, hãy thực hiện kiểm tra tính liên tục. Trong điện tử, kiểm tra tính liên tục là kiểm tra mạch điện để kiểm tra xem dòng điện có chạy theo đường mong muốn hay không (chắc chắn đó là mạch tổng). Thử nghiệm tính liên tục được thực hiện bằng cách đặt một điện áp nhỏ (được nối dây với đèn LED hoặc bộ phận tạo ra nhiễu, ví dụ, loa áp điện) theo cách đã chọn.
5. Nếu thử nghiệm liên tục vượt qua, điều đó có nghĩa là mạch được tạo ra đầy đủ như mong muốn. Bây giờ nó đã sẵn sàng để được thử nghiệm.
6. Kết nối pin với mạch.

Mạch sẽ giống như hình dưới đây:

Các ứng dụng

Có một loạt các ứng dụng của mạch chuyển đổi dựa trên Tấm cảm ứng này. Một số trong số họ được liệt kê dưới đây:

1. Mạch này có thể được sử dụng trong đồ chơi, dự án trường học nhỏ, trong đó chỉ cần hai tấm được chạm vào nhau để bật hoặc tắt mạch.
2. Chúng ta có thể sử dụng mạch này để chuyển đổi các thiết bị điện trong nhà.