วิธีควบคุมเครื่องใช้ในบ้านโดยใช้ Touch Plates?

ระบบอัตโนมัติมีหน้าที่ควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าระบบความบันเทิงและของใช้ในบ้านที่ทำงานด้วยไฟฟ้า ระบบนี้มีราคาแพงมากเมื่อซื้อจากตลาด เป็นแนวคิดที่เติบโตเร็วที่สุดในโลกสมัยใหม่ ระบบอัตโนมัติในบ้านอัจฉริยะเป็นแนวคิดที่ใช้ส่วนประกอบเดียวเช่นโมดูลรีเลย์เพื่อควบคุมพารามิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆของบ้านตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนเครื่องใช้ในบ้านการตรวจสอบสัญญาณเตือนความปลอดภัยประตูโรงรถอัตโนมัติเป็นต้นในโครงการนี้บ้าน เครื่องใช้ไฟฟ้าจะถูกควบคุมโดยใช้แผ่นสัมผัส หลังจากเสร็จสิ้นโครงการเราจะวางวงจรในสถานที่ที่เหมาะสมเพื่อให้เครื่องใช้ไฟฟ้าถูกหมุน บนและ ปิดโดยอัตโนมัติเมื่อใช้นิ้วกดแผ่นสัมผัส

555 Timer IC เป็นหัวใจของวงจรนี้ IC นี้จะควบคุมการทำงานเมื่อนิ้วจะสัมผัสกับแผ่นตามลำดับ ดังนั้นระบบสุดท้ายจะสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์และจะทำการสลับด้วยการสัมผัสเพียงครั้งเดียว

วิธีการใช้ Touch Plates ในการออกแบบวงจร?

เมื่อเรารู้ว่าเราต้องการทำอะไรในโครงการนี้ตอนนี้ให้เราดำเนินการต่อและรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อเริ่มทำงานในโครงการนี้ทันที

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่ต้องการ (ฮาร์ดแวร์)

หากคุณต้องการหลีกเลี่ยงความไม่สะดวกใด ๆ ในระหว่างโครงการแนวทางที่ดีที่สุดคือการจัดทำรายการส่วนประกอบทั้งหมดที่เราจะใช้ ขั้นตอนที่สองก่อนที่จะเริ่มสร้างวงจรคือการศึกษาส่วนประกอบเหล่านี้โดยย่อ รายการส่วนประกอบทั้งหมดที่เราต้องการในโครงการนี้มีให้ด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบที่จำเป็น (ซอฟต์แวร์)

หลังจากดาวน์โหลด Proteus 8 Professional แล้วให้ออกแบบวงจรบนนั้น ฉันได้รวมการจำลองซอฟต์แวร์ไว้ที่นี่เพื่อให้ผู้เริ่มต้นออกแบบวงจรและทำการเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์ได้อย่างเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบวงจร

การออกแบบวงจรนี้ค่อนข้างง่าย กราวด์ Vcc และพินรีเซ็ตของ IC จับเวลา 555 เชื่อมต่อกับ 5V และกราวด์ ใช้ตัวต้านทาน 3.3M-ohm และพิน 3 ของ 555 Timer IC ถูกดึง HIGH Pin6 ของ 555 Timer IC ถูกดึงลงโดยใช้ตัวต้านทาน 1M-ohm แผ่นสัมผัสทั้งสองเชื่อมต่อโดยตรงกับพิน 2 และพิน 6 ของ 555 Timer IC เมื่อเราแตะที่แผ่น ON ปลายด้านหนึ่งจะเชื่อมต่อกับพิน 2 และอีกด้านหนึ่งจะเชื่อมต่อกับกราวด์ ในทำนองเดียวกันปลายด้านหนึ่งของแผ่น ON เชื่อมต่อกับ pin6 ของ IC จับเวลาและอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับ 5V

Pin1 ของ 555 Timer IC คือพินกราวด์ Pin2 ของ IC จับเวลาคือพินทริกเกอร์ พินที่สองของ Timer IC เรียกว่า Trigger Pin หากพินนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับพิน 6 พินนี้จะทำงานในโหมด Astable เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่พินนี้ลดลงต่ำกว่าหนึ่งในสามของอินพุตทั้งหมดก็จะถูกทริกเกอร์ Pin3 ของตัวจับเวลา IC คือพินที่ส่งเอาต์พุต Pin4ของ 555 Timer Ic ใช้เพื่อจุดประสงค์ในการรีเซ็ต เริ่มแรกจะเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแบตเตอรี่ Pin5 ของ IC จับเวลา เป็นพินควบคุมและไม่มีประโยชน์มากนัก ในกรณีส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านตัวเก็บประจุเซรามิก หมุด 6ของตัวจับเวลา IC ถูกตั้งชื่อเป็นพินเกณฑ์ pin2 และ pin6 ถูกย่อและเชื่อมต่อกับ pin7 เพื่อให้ทำงานในโหมด Astable เมื่อแรงดันไฟฟ้าของพินนี้สูงกว่าสองในสามของแหล่งจ่ายแรงดันหลัก Timer IC จะกลับมาอยู่ในสถานะเสถียร พิน 7 ของ Timer IC ถูกใช้เพื่อจุดประสงค์ในการคายประจุ ตัวเก็บประจุได้รับเส้นทางการปลดปล่อยผ่านพินนี้ พิน 8ของตัวจับเวลา Ic เชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์

ขั้นตอนที่ 4: การทำงานของวงจร

ในขณะนี้เราทราบนามธรรมนอกโครงการแล้วและเรายังมีแนวคิดพื้นฐานว่าส่วนประกอบของเราทำงานอย่างไรให้เราก้าวไปข้างหน้าและทำความเข้าใจการทำงานหลักของโครงการของเรา

เมื่อเชื่อมต่อวงจรอย่างถูกต้องและมีการจ่ายไฟเข้ากับวงจรเพียงแค่แตะที่ บน แผ่นเพื่อเปิดวงจรและแตะที่ ปิด แผ่นเพื่อปิดวงจร อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับโมดูลรีเลย์จะยังคงอยู่ในสถานะปิดแม้ว่าจะมีการจ่ายไฟเข้ากับวงจรก็ตาม เมื่อสังเกตแผนภาพวงจรเราจะทราบว่าพิน 6 ของ IC จับเวลาถูกดึง LOW และพิน 2 ของ IC จับเวลาถูกดึงสูง

ดังนั้นเมื่อนิ้วสัมผัสกับแผ่น ON สถานะของพิน 2 ของ 555 จับเวลา IC จะกลายเป็น LOW เนื่องจากสถานะของพิน 6 ของ IC จับเวลาอยู่ในระดับต่ำอยู่แล้วสิ่งนี้จะส่งผลให้เอาต์พุตสถานะสูงที่พิน 3 ของ IC จับเวลา สัญญาณ HIGH นี้จะถูกส่งไปยังทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์นี้ทำงานเป็นสวิตช์สำหรับรีเลย์ มันจะเปิดรีเลย์และวงจรจะเสร็จสมบูรณ์ส่งผลให้หลอดไฟเปิด

ตอนนี้แผ่นปิดเชื่อมต่อกับพิน 6 ของตัวจับเวลา IC และถูกดึงลง หากมีการแตะ OFF สถานะจะแปลงจาก LOW เป็น HIGH สำหรับอินสแตนซ์ สิ่งนี้จะส่งผลให้สถานะ LOW ของเอาต์พุตที่ pin3 ของตัวจับเวลา IC ด้วยเหตุนี้ทรานซิสเตอร์จะถูกปิดและในที่สุดรีเลย์ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์จะถูกปิด การดำเนินการนี้จะปิดหลอดไฟที่เชื่อมต่ออยู่

การทำงานหลักของวงจรนี้เหมือนกับฟลิปฟล็อป เมื่อสัมผัสแผ่นหลอดไฟจะเปิดและเมื่อสัมผัสแผ่นอีกครั้งหลอดไฟจะดับลง

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบ Touch Plates

ส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการนี้คือแผ่นสัมผัสเนื่องจากการสลับจะขึ้นอยู่กับการสัมผัสเท่านั้น ไม่จำเป็นต้องใช้แผ่นสัมผัสพิเศษในวงจรนี้ วิธีง่ายๆในการสร้างแผ่นสัมผัสสำหรับโครงการนี้ที่บ้านของคุณแสดงไว้ด้านล่าง

ในการสร้างแผ่นสัมผัสต้องใช้แผ่นหุ้มทองแดงขนาด 2 ซม. x 2x ม. สองชิ้น ใช้แผ่นหุ้มทองแดงและทำการตัดในลักษณะที่บอร์ดไม่แตกอย่างสมบูรณ์ แต่ถึงกระนั้นชั้นบนของทองแดงจะถูกคั่นด้วยการตัดทั้งหมด

หากคุณไม่สามารถทำสิ่งเหล่านี้ที่บ้านได้ก็สามารถพบแผ่นสัมผัสขนาดเล็กได้ในรถของเล่น โดยทั่วไปจานเหล่านี้ทำจากคาร์บอน คาร์บอนนี้ติดตั้งบนยางซิลิกอน บล็อกและแผ่นสัมผัสกันเมื่อกดแผ่นนี้ ทันทีที่ทั้งสองสัมผัสกันความต้านทานระหว่างพวกเขาจะลดลง

แผ่นอิเล็กโทรดที่วางจำหน่ายในท้องตลาดมีประสิทธิภาพและป้องกันการกัดกร่อนได้ดี แต่แผ่นที่ทำเองที่บ้านก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน แต่ต้นทุนต่ำมาก นอกจากนี้ยังทำงานในลักษณะเดียวกันนั่นคือความต้านทานจะลดลงในระดับมากเมื่อนิ้วสัมผัสบนจานเนื่องจากความชื้นบนนิ้ว

ขั้นตอนที่ 6: การประกอบส่วนประกอบ

ตอนนี้เมื่อเราทราบการเชื่อมต่อหลักและวงจรที่สมบูรณ์ของโครงการของเราแล้วให้เราก้าวไปข้างหน้าและเริ่มสร้างฮาร์ดแวร์ของโครงการของเรา สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้คือวงจรจะต้องมีขนาดกะทัดรัดและต้องวางส่วนประกอบไว้ใกล้กัน

1. ใช้ Veroboard และถูด้านที่มีทองแดงเคลือบด้วยกระดาษมีดโกน
2. ตอนนี้วางส่วนประกอบอย่างระมัดระวังและใกล้พอเพื่อไม่ให้ขนาดของวงจรใหญ่มาก
3. ทำการเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังโดยใช้เหล็กบัดกรี หากเกิดข้อผิดพลาดขณะทำการเชื่อมต่อให้พยายามถอดการเชื่อมต่อออกและบัดกรีการเชื่อมต่ออีกครั้งอย่างถูกต้อง แต่สุดท้ายการเชื่อมต่อจะต้องแน่น
4. เมื่อทำการเชื่อมต่อทั้งหมดแล้วให้ทำการทดสอบความต่อเนื่อง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การทดสอบความต่อเนื่องคือการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ากระแสไฟฟ้าไหลไปในเส้นทางที่ต้องการหรือไม่ (ว่าอยู่ในวงจรทั้งหมดอย่างแน่นอน) การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย (ต่อสายในการจัดเรียง LED หรือชิ้นส่วนที่สร้างความปั่นป่วนตัวอย่างเช่นลำโพงเพียโซอิเล็กทริก) ตามวิธีที่เลือก
5. หากการทดสอบความต่อเนื่องผ่านไปแสดงว่าทำวงจรได้เพียงพอตามที่ต้องการ ตอนนี้พร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว
6. ต่อแบตเตอรี่เข้ากับวงจร

วงจรจะมีลักษณะดังภาพด้านล่าง:

แอพพลิเคชั่น

วงจรสวิตชิ่งที่ใช้ Touch Plate นี้มีอยู่มากมาย บางส่วนมีการระบุไว้ด้านล่าง:

1. วงจรนี้สามารถใช้ในของเล่นโครงการโรงเรียนขนาดเล็กที่สัมผัสเพียงสองแผ่นเข้าด้วยกันเพื่อเปิดหรือปิดวงจร
2. เราสามารถใช้วงจรนี้สำหรับการสับเปลี่ยนเครื่องใช้ไฟฟ้าของบ้านเราได้