Berührungsschalterschaltungen – Erste Schritte mit einfachen Schaltungen

Wenn es um taktile Sensoren geht, gehören Berührungsschaltkreise zu den einfachsten. Trotz ihrer Einfachheit sind diese erstaunlichen Technologien allgegenwärtig. Touchscreens sind beispielsweise nur Anordnungen von Berührungsschaltern auf einem Display. Sie haben andere umfangreiche Anwendungen, darunter Wandschalter, Lampen und sogar öffentliche Computerterminals.

In diesem Artikel erhalten Sie alle Informationen, die Sie über Berührungsschaltkreise benötigen. Das ist alles, was Sie brauchen, um Ihre elektrischen oder elektronischen Geräte mit modernen Touch-Funktionen auszustatten.

Abbildung der Berührungsschaltung

Wie funktioniert ein Touch-Switch-Schaltkreis?

Berührungsschaltkreise sind im Wesentlichen nur normale Schalter, allerdings mit speziellen Sensoren. Wenn die Sensoren in diesem Fall durch direkten Kontakt eine Änderung der Reize wahrnehmen, reagieren sie, indem sie einen Schalter schließen. Es wiederum lässt den Strom fließen. Die Art des verwendeten Sensors bestimmt häufig das Innenleben des Schalters. Berührungssensoren, aus denen moderne Arten von Berührungsschaltern bestehen, fallen unter die folgenden Kategorien:

1. Kapazitive Berührungsschalter. Diese nutzen die Kapazität des menschlichen Körpers, um einen Stromfluss auszulösen, der das Öffnen und Schließen des Schalters steuert.
2. Widerstandsschalter. – Dieser Typ beruht auf Berührungsdruck, um den Widerstand zwischen zwei elektrisch leitenden Oberflächen zu verringern.
3. Piezo-Touch-Schalter. – Diese sind in vielen modernen Anwendungen weniger verbreitet, da sie nach dem Prinzip der mechanischen Bindung von Piezokeramik arbeiten. Sie funktionieren sowohl für isolierende als auch für leitende Materialien, sind aber teurer in der Herstellung.

7 verschiedene Schaltkreise für Berührungsschalter

Es gibt viele Arten von Berührungsschaltern, und jeder fungiert als wichtige elektronische Komponente in den Geräten, die sie verwenden. Zu den gängigen Typen gehören:

1. Eine einfache Berührung zum Ein- und Ausschalten des Schaltkreises

Für diese Schaltung benötigen Sie nur einen einzigen MOSFET und ein einziges Relais. Sie arbeiten mit elektrischem Strom, der ab einer Versorgungsspannung von nur 9 V DC für die Schaltung vorhanden ist. Sein Funktionsprinzip besteht darin, dass sich das Gerät im AUS-Zustand befindet, wenn Sie die Ground- und Gate-Anschlüsse berühren. Wenn sich das Gate und die Versorgung aufgrund einer Berührung verbinden, befindet sich der Schalter im EIN-Zustand.

Berührungsschalter

2. Berührungsschaltkreis mit 555-Timer

Dieser ziemlich einfache EIN- und AUS-Berührungsschaltkreis hat viel mit der Spannungsgruppe 2 gemeinsam. Der Hauptunterscheidungsfaktor sind die enthaltenen Timer der integrierten Schaltung. Dies könnten NE555 oder LM555 sein. Die Berührungsschalterschaltung hat in diesem Fall zwei Berührungsfelder, eines für jeden Zustand. Es funktioniert durch Nutzung der hohen Eingangsimpedanz des Trigger-Pins des 555 IC. Die induzierte Spannung des menschlichen Körpers steigt dann für eine durch C1 und R1 bestimmte Zeit an. Danach steuert der Transistor das Relais an, das dann die Last ansteuert.

3. Kippschalterschaltung mit NAND-Gatter berühren

Hier bildet ein digitales 4011-Logikgatter die Basis der Berührungsschalterschaltung. Der zweite Pin auf dem IC ist „HI“-Logik. Das Berühren der mit dem zweiten Pin verbundenen Platte führt zu einer HIGH-Logik. Wenn der Plattenteller nicht berührt wird, liegt eine LOW-Logik vor. Die Einbeziehung des 22-Ohm-Widerstands an Pin 1 führt dazu, dass die Schaltung berührungsempfindlich ist.

4. Berührungsaktivierter Schaltkreis

Dieser Typ ist oft Teil integrierter digitaler Schaltungen. Es verwendet eine einzige Metallplatte und funktioniert wie ein typischer EIN- und AUS-Schalter. Die Umschaltschaltung verwendet einen IC, um elektrische Signale von dem Finger zu nehmen. Daraus wird das digitale Signal, das eine Änderung des AUS- oder EIN-Zustands auslöst.

5. Einfacher Berührungsschalter mit Transistor

Es ist eine aktualisierte Version der ursprünglichen einfachen EIN- und AUS-Berührungsschalterschaltung. Es ist oft ein Ersatz für das Original, wenn sich der IC, der die Schalteroperationen steuert, als umständlich erweist. Der einfache Berührungsschalter verwendet nur einen Transistor. Die Kontakte A und B werden verbunden, wenn der Schalter weiterleiten muss. Dieses Relais löst aus, wenn die Kontakte B und C Berührungsreize erhalten.

6. Touch-Plate-Schaltkreis mit UJT

Wie der Name schon sagt, verwendet es den UJT 2N3819 als Hauptschaltkomponente. Es ist vorteilhaft, wenn der Schalter Teil von Geräten ist, die sich nicht immer in der Nähe von elektrischen Leitungen befinden. Durch Berühren von Metall 1 und 2 schaltet sich der Schalter ein. Das Berühren von Metall 2 und 3 löst das Relais aus, was zu einem AUS-Zustand führt.

7. Touch Motor Controller-Schaltung mit SCR und Schmitt-Trigger

Im Vergleich zu den anderen Typen ist dieser ziemlich komplex. Durch Berühren der Metallplatte in der Schaltung nimmt die Schmitt-Trigger-Schaltung ein Signal von der Oszillatorschaltung entgegen. Es drückt auch einen Bias-Strom zur Basis von Q1-2N5088. Das löst einen SCR1 aus, der den 12-V-Motor antreibt.

So erstellen Sie eine einfache Berührungsschalterschaltung

Der Aufbau einer Touch-Switch-Schaltung ist nicht annähernd so kompliziert wie früher. Heutzutage können einfache elektronische Komponenten anstelle von ausgeklügelten Berührungsschaltern und teuren Mikrocontrollern verwendet werden. Das bedeutet, dass Sie mit Komponenten wie Transistoren und Widerständen eine einfache Berührungsschalterschaltung aufbauen können.

Projektkomponenten

Zu den Komponenten, die Sie für dieses Projekt benötigen, gehören zunächst:

• Ein Steckbrett oder unsere Leiterplatte (PCB).
• Eine 9-Volt-Stromquelle
• Verbindungsdrähte
• 2 harte Kupferdrähte oder Metallstreifen
• Ein BC547 NPN-Transistor
• 5-mm-LED
• Ein 270-Ohm-Widerstand
• 100k Ohm Widerstand

Um die Schaltung aufzubauen, müssen Sie die folgenden Schritte befolgen:

1:Verbinden Sie die BC547-Transistoren auf dem Steckbrett oder der Platine.

2:Verbinden Sie den Basis-Pin des ersten Transistors mit einem Überbrückungsdraht mit dem Emitter-Pin Ihres zweiten Transistors.

3:Verbinden Sie den 100K-Ohm-Widerstand zwischen dem Kollektor-Pin des zweiten Transistors und dem VCC-Pin.

4:Schließen Sie den 270-Ohm-Widerstand und die LED an den Kollektorstift des ersten Transistors an.

5:Verbinden Sie den Emitter-Pin des ersten Transistors mit einem anderen Jumper-Draht mit GND.

6:Verbinden Sie Metallstreifen zwischen dem 100K-Ohm-Widerstand und dem Basisstift des zweiten Transistors.

Einfacher Berührungsschaltkreis

Sobald Sie alle diese Schritte ausgeführt haben, können Sie fortfahren, um zu sehen, ob die Schaltung funktioniert. Berühren Sie die mit dem Stromkreis verbundenen Metallstreifen, um zu testen, ob er wie vorgesehen funktioniert. Dieser einfache Schalter kann eine Vielzahl von Anwendungen haben. Sie können damit zum Beispiel Streuspannungen oder elektrostatische Aufladungen erkennen. Ein weiterer häufiger Anwendungsfall sind staubige oder nasse Bereiche, in denen typische Schalter nicht geeignet wären.

Schlussfolgerung

Berührungsschaltkreise sind vorteilhaft. Zum Glück war es nie einfacher, sie in modernes elektronisches Design zu integrieren. Sie sind einfach zu bauen, vor allem mit den richtigen Komponenten. Sie können bei uns nach einigen der besten Komponenten suchen. Das ist alles, was Sie brauchen, um mit Ihrem Heimwerkerprojekt (DIY) zu beginnen, das einen Berührungsschalter verwendet.