Como montar um interruptor de toque com as próprias mãos: descrição do dispositivo e diagrama de montagem

As tecnologias eletrônicas cobrem uma ampla gama de esferas domésticas. Praticamente não há restrições.Mesmo as funções mais simples de um interruptor de lâmpada doméstica são agora cada vez mais executadas por dispositivos sensíveis ao toque, em vez de dispositivos manuais tecnologicamente desatualizados.

Os dispositivos eletrônicos, via de regra, são classificados como estruturas complexas. Enquanto isso, construir um switch de toque com as próprias mãos, como mostra a prática, não é nada difícil. Para isso, basta uma experiência mínima em projetar dispositivos eletrônicos.

Sugerimos que você entenda a estrutura, funcionalidade e regras de conexão desse switch. Para os entusiastas do faça você mesmo, preparamos três diagramas de trabalho para montar um dispositivo inteligente que pode ser implementado em casa.

Design de interruptor de toque

O termo “sensorial” carrega uma definição bastante ampla. Na verdade, deve ser considerado todo um grupo de sensores capazes de responder a uma ampla variedade de sinais.

Porém, em relação aos interruptores - dispositivos dotados da funcionalidade de interruptores, o efeito sensorial é mais frequentemente considerado como um efeito obtido a partir da energia do campo eletrostático.

É aproximadamente assim que devemos considerar o projeto de um interruptor de luz, criado com base em um mecanismo sensor. Um leve toque da ponta do dedo na superfície do painel frontal acende a iluminação da casa

Um usuário comum só precisa tocar esse campo de contato com os dedos e, em resposta, receberá o mesmo resultado de comutação que um dispositivo de teclado familiar padrão.

Enquanto isso, a estrutura interna do equipamento sensor difere significativamente de uma simples chave manual.

Normalmente, esse projeto é construído com base em quatro unidades de trabalho:

• painel protetor;
• sensor-sensor de contato;
• placa eletrônica;
• corpo do dispositivo.

A variedade de dispositivos baseados em sensores é extensa. Estão disponíveis modelos com funções de interruptores convencionais. E há desenvolvimentos mais avançados - com controles de brilho, monitoramento da temperatura ambiente, elevação das persianas das janelas e outros.

Estruturalmente, o touch switch fica assim: 1 – painel protetor em vidro temperado; 2 – placa para colocação de elementos sensores; 3 – painel textolite com circuito cabeado da eletrônica do dispositivo; 4 – corpo (chassi) da chave (+)

Não apenas todos esses tipos de interruptores são controlados com um leve toque, mas também existem interruptores controlados remotamente. Ou seja, o usuário pode desligar a lâmpada ou diminuir o brilho das lâmpadas do aparelho sem fazer movimentos desnecessários na forma de passar do local de descanso para o interruptor.

Opções e recursos do dispositivo

Merece claramente consideração especial interruptores com temporizador.

Existem características tradicionais aqui, como:

• operação silenciosa;
• design interessante;
• uso seguro.

Além de tudo isso, outro recurso útil foi adicionado - um temporizador integrado. Com sua ajuda, o usuário é capaz de controlar o switch programaticamente.Por exemplo, defina horários de ativação e desativação em um determinado intervalo de tempo.

Uma opção única para desenvolver um switch com funcionalidade de temporizador integrada. Com a ajuda de tais dispositivos, é possível controlar a iluminação em horários estritamente especificados. A economia de eletricidade é óbvia

Via de regra, tais dispositivos possuem não apenas um temporizador, mas também um acessório de outro tipo - por exemplo, um sensor acústico.

Nesta modalidade, o dispositivo funciona como um controlador de movimento ou ruído. Basta levantar a voz ou bater palmas e as lâmpadas do apartamento acenderão com uma luz forte.

Aliás, caso o brilho esteja muito alto, existe outra funcionalidade - ajuste de dimmer. Interruptores de toque equipados com dimmer permitem controlar a intensidade da luz.

Modificação de dispositivos sensíveis ao toque – interruptor acústico. Funciona de acordo com um método um pouco diferente, mas também é um dispositivo que suporta tecnologias de utilização de sensores. Neste caso, o elemento sensor é um microfone sensível

É verdade que há uma ressalva para tais desenvolvimentos. Os dimmers, via de regra, não suportam o uso de lâmpadas fluorescentes e LED nas luminárias. Mas eliminar esta deficiência é provavelmente uma questão de tempo.

Leia mais sobre os tipos de interruptores de luz “inteligentes” em Este artigo.

Regras para conectar o dispositivo

A tecnologia de instalação de tais dispositivos, apesar da perfeição dos designs, manteve-se tradicional, como é o caso dos interruptores de luz padrão.

Normalmente, existem dois contatos terminais na parte traseira do corpo do produto - entrada e carga. Eles são indicados em dispositivos de fabricação estrangeira com os marcadores “L-in” e “L-load”.

A tecnologia para conectar dispositivos não difere muito do padrão. Principais terminais de operação: L1 (Carga) – linha de ligação das fases de tensão; L (In) – linha de saída de tensão de carga; COM – terminal de interface do dispositivo (+)

Esses símbolos devem ser claros mesmo para um usuário inexperiente. Porém, em qualquer caso, é recomendável consultar o passaporte do dispositivo antes de instalá-lo. A comutação do circuito do dispositivo é realizada através de uma linha de fase.

Ou seja, uma fase é fornecida à entrada “L-in” - um condutor de fase é conectado. E a tensão para a carga é removida da linha “carga L” - em particular, para a lâmpada da lâmpada.

Enquanto isso, os designs dos interruptores de toque podem permitir a conexão de várias cargas independentes. Nesses dispositivos, o número de terminais para conexão aumenta.

Além disso, com o terminal de tensão de entrada “L-in”, já existem dois ou até três furos para a carga “L-load”. Eles geralmente são marcados assim: “carga L1”, “carga L2”, etc.

Layout completo da chave: 1 – terminal de saída de carga; 2 – painel protetor; 3 – mecanismo de mola para fixação de condutores; 4 – informações sobre o fabricante; 5 – carcaça à prova de fogo; 6 – interface de controle duplo; 7 – furo do parafuso (+)

A instalação de interruptores sensíveis ao toque também praticamente não difere da versão padrão. O design dos interruptores é feito para serem colocados em caixas de tomadas tradicionais. O chassi do mecanismo de trabalho do dispositivo geralmente é fixado com parafusos.

Faça você mesmo ligar sensores

Comprar um switch de toque para uso doméstico, obviamente, não é um problema. No entanto, o custo desses dispositivos, uma espécie de dispositivos inteligentes, começa em 1.500-2.000 rublos.E este não é o preço dos designs mais avançados. Portanto, a questão lógica parece ser: é possível fazer a comutação sensorial da luz com as próprias mãos?

Para pessoas que estão mais ou menos familiarizadas com a teoria da engenharia elétrica, construir uma chave usando um sensor é um trabalho totalmente factível. Existem muitas soluções de circuito para isso.

Esquema de um interruptor de toque em um gatilho

Muitos esquemas de fabricação de dispositivos deste tipo são simples e diretos. Vamos considerar uma das muitas soluções que você mesmo pode implementar para uso em casa.

Este projeto de chave com dois sensores custa no mercado RUB 1.600. um pedaço. Se você tiver as habilidades, sempre poderá construir algo semelhante com suas próprias mãos. Ao mesmo tempo, o custo dos componentes é aproximadamente cinco vezes menor

O microcircuito da série K561TM2, amplamente utilizado na prática de rádio amador, é o elo principal de um switch de toque que você mesmo monta.

O chip K561TM é um gatilho cujo estado pode ser alterado aplicando um sinal de controle à sua entrada. Esta propriedade é usada com sucesso para implementar a função switch.

O circuito de entrada é construído com a adição de um transistor de efeito de campo V11, que fornece alta sensibilidade à entrada e, adicionalmente, isola bem a entrada da saída.

O elemento sensor E1 do circuito é feito em forma de placa metálica e é conectado à entrada do “dispositivo de campo” através de um resistor de alta resistência. Isso garante a segurança do dispositivo para o usuário em termos de possíveis choques elétricos.

Diagrama do dispositivo para montagem DIY. Apenas um microcircuito, um par de transistores e um tiristor são necessários para montar uma chave de toque completa.O dispositivo não funciona pior que um industrial (+)

A parte de saída do circuito é construída em uma combinação de transistor bipolar VT2 - tiristor de corrente VS1. O transistor amplifica o sinal vindo do microcircuito e o tiristor atua como uma chave. O dispositivo de iluminação que precisa ser controlado está conectado ao circuito do tiristor.

O esquema funciona assim:

1. O usuário toca a placa metálica (sensor).
2. A eletricidade estática entra na entrada do TP.
3. O transistor de efeito de campo alterna o gatilho.
4. O sinal de saída do gatilho é amplificado pelo VT2 e abre o tiristor.
5. A lâmpada no circuito do tiristor acende.

Se o usuário tocar novamente no sensor, todas as operações serão repetidas, mas com a troca do modo reverso. Tudo é simples e eficaz.

Esta solução de circuito pode ser usada para controlar lâmpadas onde a potência total das lâmpadas incandescentes não seja superior a 60 W.

Se for necessário trocar dispositivos de luz mais potentes, você pode complementar o tiristor com um radiador de resfriamento volumétrico. Recomenda-se usar metal para o sensor de uma série de materiais que conduzem bem a corrente. A melhor opção é o cobre folheado a prata.

Circuito baseado em um sensor infravermelho

Um circuito de interruptor de luz está disponível para automontagem, onde um sensor IR é usado como sensor. Componentes eletrônicos disponíveis e baratos também são usados ​​aqui.

Em termos de complexidade, esta opção foi projetada para engenheiros eletrônicos que estão apenas iniciando suas carreiras.

Outra solução de circuito para um dispositivo de comutação do tipo toque. Ele também possui um mínimo de componentes eletrônicos, mas requer configuração cuidadosa para garantir um desempenho de qualidade. Isso requer vasta experiência como engenheiro eletrônico (+)

A eletrônica básica nesta solução são dois microcircuitos e os seguintes elementos:

• LED normal - HL1;
• LED infravermelho - HL2;
• fotodetector - U1;
• relé - K1.

Um gerador de pulsos é montado com base no chip inversor DD1 e um contador do sistema opera com base no chip DD2.

Sob certas circunstâncias, por exemplo, quando um objeto biológico aparece dentro do alcance do LED infravermelho, um par de LED IR e fotodetector é ativado. Com base no transistor VT1, aparece um sinal de controle que liga o relé K1. A lâmpada no circuito K1 acende.

Caso não haja movimentação de objetos dentro da área de cobertura do sensor infravermelho, após 20 minutos de inatividade o contador contará o número de pulsos do LED HL1 piscante suficientes para desligar o relé. A lâmpada apagará. O tempo de espera (neste caso 20 minutos) é determinado pela seleção dos elementos do circuito.

O circuito mais simples usando transistores e relés

A solução mais simplificada é um diagrama de automontagem de um dispositivo touch, apresentado a seguir.

Um diagrama simplificado ao mínimo para construir um interruptor de toque com suas próprias mãos. No entanto, sujeito à seleção precisa dos elementos de rádio, o dispositivo pode operar de forma bastante eficiente e confiável.

É permitido usar quase qualquer tipo de relé aqui. O principal critério é a faixa de tensão operacional de 6 a 12 volts e a capacidade de comutar cargas em uma rede de 220 volts.

O elemento sensor é feito cortando uma folha de papel alumínio getinax. Os transistores também podem ser utilizados em qualquer série, com parâmetros semelhantes aos indicados, por exemplo, o comum KT315.

Em essência, este circuito simples representa um amplificador de sinal convencional.Ao tocar a superfície do sensor baseado no transistor VT1, aparece um potencial suficiente para abrir a junção emissor-coletor.

Em seguida, a transição VT2 abre e a tensão de alimentação é fornecida à bobina do relé K1. Este dispositivo é acionado, seu grupo de contato é fechado, o que faz com que o dispositivo de luz seja ligado.

Se não quiser experimentar e montar o dispositivo sozinho, você pode comprar um switch pronto e instalá-lo você mesmo. Todas as informações necessárias sobre como selecionar e conectar um interruptor de toque são apresentadas Aqui.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Esta análise permite que você observe mais de perto os interruptores de luz, que estão rapidamente ganhando popularidade na sociedade.

Interruptores sensíveis ao toque marcados com a marca do produto Livolo - o que são esses designs e quão atraentes eles são para o usuário final. Um guia em vídeo para o novo tipo de interruptores ajudará você a obter respostas para as perguntas:

Concluindo o tema interruptores sensíveis ao toque, vale destacar o desenvolvimento ativo no desenvolvimento e produção de interruptores para uso doméstico e industrial.

Os interruptores de luz, aparentemente os designs mais simples, são tão avançados que agora você pode controlar a luz com uma frase de código de voz e ao mesmo tempo receber informações completas sobre o estado da atmosfera dentro da sala.

Você tem algo a acrescentar ou tem dúvidas sobre a montagem do touch switch? Você pode deixar comentários na publicação, participar de discussões e compartilhar sua própria experiência no uso de tais dispositivos. O formulário de contato está localizado no bloco inferior.