Сенсорный выключатель лампы подсветки на 5-12В (CD4060, 4001)
Хотел сделать сенсорный выключатель подсветки по статье из журнала Радио-10-2001 год, но замучился с конденсатором С1. Там время задержки задается при помощи цепи из конденсатора С1 емкостью 33 мкФ и резистора сопротивлением 5,1 Мегаома. Ничего не получилось, - похоже у меня все конденсаторы были со слишком большим током утечки.
Но устройство такое было нужно, поэтому было решено сделать свою схему с цифровым таймером. Эта схема, хотя и сложнее на целую микросхему, но работает надежнее и не предъявляет строгих требований к конденсаторам.
Принципиальная схема
Схема показана на рисунке в тексте. При прикосновении к сенсору Е1 включается лампа подсветки Н1 на время около 3 минут. Лампа Н1 должна быть на ток не более 1А (больше не выдержит транзистор VT1).
В исходном состоянии счетчик микросхемы D2 находится в положении «8192». При этом на его старшем выходе - единица. Она блокирует мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2, а еще инвертируется элементом D1.4, и на затвор транзистора VT1 поступает нуль.
Транзистор закрыт и ток на лампу Н1 не проходит.
Рис. 1. Схема сенсорного выключателя лампы подсветки на 5-12В (CD4060, 4001).
Чтобы включить подсветку, нужно прикоснуться пальцем к сенсору Е1. Сенсор состоит из двух контактных площадок, которые пальцем нужно «замкнуть», то есть одновременно прикоснуться к обеим площадкам.
При этом, пойдет слабый ток через сопротивление кожи, и напряжение на выводе 9 D1.3 снизится до логического нуля, либо появятся импульсы, вызванные наводками, но это сути дела не меняет.
Как только на выводе 9 D1.3 появляется напряжение в пределах логического нуля, на его выходе возникает логическая единица, которая поступает на вывод 12 D2 и обнуляет счетчик.
Теперь на его старшем выходе, выводе 3, - ноль. Значит на выходе D1.4 - единица. Транзистор VT1 открывается и подает ток на лампу подсветки Н1. Она загорается.
В то же время, ноль с вывода 3 D2 поступает на вывод 6 D1.2 и запускает мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2. Мультивибратор генерирует импульсы частотой около 40 Гц. Они поступают на счетный вход счетчика D2 (вывод 11).
Но считать эти импульсы счетчик начнет только после того, как палец будет убран от сенсора Е1. Потому что пока сенсор «замкнут» пальцем, на вывод 12 D2 поступает логическая единица, и счетчик находится в обнуленном состоянии, не реагируя на импульсы на выводе 11. Но после того, как палец с сенсора уберут, на выходе D1.3 устанавливается логический ноль, и счетчик сможет считать импульсы.
Вот с этого момента и начинается отсчет времени. Считчик считает импульсы, которые вырабатывает мультивибратор D1.1-D1.2, и постепенно его состояние увеличивается. И это происходит тем быстрее, чем выше частота импульсов. При частоте около 40 Гц на выводе 3 D2 логическая единица возникает примерно через 3 минуты.
Тогда схема возвращается в исходное положение, лампа Н1 выключается, а мультивибратор D1.1-D1.2 блокируется единицей с вывода 3 D2.
Детали и налаживание
Время, в течение которого лампа остается включенной после того, как уберут палец от сенсора, можно изменить в любую сторону путем подбора емкости С1 или (и) сопротивления R4. Время находится в прямой зависимости от их параметров.
Выходной ток ограничен максимальным допустимым постоянным током стока полевого транзистора VT1, и составляет 1А. Если нужно больше ток, - ставьте другой транзистор.
Например, если нужно устроить подсветку какого-то места при помощи светодиодной ленты, нужно на место VT1 поставить транзистор типа IRLU024, IRF540 или аналогичный, а напряжение питания выбрать равным 12V.
Напряжение питания можно выбрать любым в пределах от 4V до 12-15V. Конечно, при этом следует руководствоваться параметрами лампы Н1. Вместо лампы Н1 можно применить другое осветительное устройство, как уже сказано, это может светодиодная лента. Кроме того, может быть и одиночный светодиод, включенный через соответствующий его параметрам токоограничитепьный резистор.
Свиридов Р. РК-04-20.
Литература:
1. Александров И. «Сенсорный выключатель подсветки», ж.Радио, №10. 2001. стр.56.