Управление нагрузкой одной кнопкой – cxema.org — Управление нагрузкой одной кнопкой без фиксации

cxema.org — Управление нагрузкой одной кнопкой без фиксации

Управление нагрузкой одной кнопкой без фиксации


Иногда возникает необходимость управлять той или иной нагрузкой всего одной кнопкой. Кнопки бывают двух типов с фиксацией и без. Если использовать кнопки без фиксации, например для включения светодиода, то при нажатии светодиод засветится, а при отпускании потухнет.


Приведенная схема проста до безобразия и состоит из трех транзисторов, две из которых обратной проводимости. Работает она по следующему принципу — при первом нажатии светодиод засветится, при повторном —  потухнет.


Областей применения такой простой электронной кнопки очень много, от простых фонариков до мощных систем коммутации.


Как это работает


В начальный момент, когда на схему подается питание, все три транзистора закрыты, одновременно через цепочку резисторов R1 и R2 заряжается электролитический конденсатор C1, напряжение на нем равно напряжению питания. При нажатии на кнопку положительный сигнал с конденсатора поступает на базу транзистора VT3 отпирая его, по открытому переходу этого транзистора напряжение поступает на базу транзистора VT2, в следствии чего он также открывается. Нагрузка,  в нашем случае светодиод, тоже активируется, еще во время срабатывания транзистора VT3.


Эта часть схемы представляет из себя триггерную защелку. Транзистор VT3 открывает VT2, а тот открываясь подает напряжение на базу транзистора VT3 удерживая его в открытом состоянии.


В таком состоянии схема может находится бесконечно долгое время. Притом кнопку можно просто нажать и отпустить, а не удерживать в нажатом состоянии.


Открывающийся транзистор VT2 открывает также и транзистор VT1. В этом состоянии у нас все три транзистора открыты. Когда VT1 открыт, через его открытый переход и резистор R2, конденсатор C1 будет разряжаться, отсюда можно сделать вывод, что когда транзисторы открыты, конденсатор разряжен.


При повторном нажатии кнопки база транзистора VT3 оказывается подключенной к минусовой обкладке конденсатора C1, на базе ключа напряжение в районе 0,7 вольт, и в следствии заряда конденсатора оно просаживается и он запирается. С запиранием транзистора VT3, конденсатор опять начинает заряжаться в штатном режиме, через ранее указанные резисторы.


Коммутацию нагрузки осуществляет транзистор VT3, его можно взять помощней, например bd139, в этом случае у нас появится возможность подключать к схеме более мощные нагрузки, ну или можно усилить сигнал с выхода нашей кнопки дополнительным транзистором.


Использованные в схеме транзисторы не критичны, можно взять любые малой и средней мощности соответствующей проводимости. Номиналы других компонентов схемы  можно отклонять в ту или иную сторону на 30%.


Схема не прожорливая, от источника питания в 5 вольт ток потребления без нагрузки всего 850 микроАмпер, так, что смело можно задействовать в качестве выключателя ну скажем в карманном фонарике.


Печатные платы тут:

  • < Назад
  • Вперёд >

vip-cxema.org

Управление питанием устройства с помощью одной кнопки — Полезная информация — AVR project.ru

 В портативных устройствах, как известно, важной составляющей является время автономной работы. Кому понравится пользоваться устройством, которое приходится очень часто заряжать?  Поэтому к различным способам снижения энергопотребления полезно добавлять еще одну функцию — автоматическое отключение питания, которое поможет спасти заряд батареи если пользователь забыл отключить устройство.  А для того чтобы это реализовать, нужно чтобы устройство включалось и выключалось от кнопки без фиксации. Мне как раз понадобилось реализовать подобное и испытав несколько схем найденных в интернете, остановился на самом интересном решении. Поэтому сейчас покажу, как можно включать и выключать устройство на микроконтроллере одной кнопкой без фиксации и реализацию такого алгоритма в Bascom-AVR.

 Схема строится на небольшом количестве дискретных элементов и использует одно прерывание контроллера:

  При нажатии на кнопку S1 транзистор Q1 открывается и напряжение от батареи идет в схему. Для того чтобы после отпускания кнопки транзистор Q1 не закрылся, необходимо открыть транзистор Q2, подав на затвор единичку. И пока на затворе Q2 будет высокий уровень напряжения, схема будет запитана. Когда же нужно будет обесточить схему и отключить устройство, просто снимаем напряжение с этого вывода, оба транзистора закроются и полностью обесточат схему.  Светодиод D3 для индикации работы.

  Транзисторы необходимо использовать с логическим уровнем отпирания (Logic Level), чтобы они полностью открывались от напряжения батареи. Хотя я собрал и тестировал схему на том, что попало под руку: в качестве Q1 я использовал IRF5305, а в качестве Q2 — IRF530. Оба транзистора от 5 вольт открываются почти полностью. Взял я их потому что они в больших корпусах и их можно использовать в макетке. Заместо диодов D1 и D2 воткнул диодный мост 🙂

 

 Первый пример. Включение и выключение питания происходит простым нажатием на кнопку.

$regfile = «m8def.dat»
$crystal = 1000000

Dim flag as Byte             ‘переменная для выполнения основной программы

Config PORTB.0=OUTPUT        ‘выход светодиода
Led alias portb.0

Config portd.3 =OUTPUT       ‘управление питанием
pwr alias portd.3

Config INT0=low level        ‘кнопка включения/выключения
On Int0 Zapusk:

Enable int0                  ‘разрешаем прерывания
Enable interrupts

‘основной цикл
Do

  If flag=1 then             ‘выполнение основной программы
   Led=1
  End if

Loop

end

‘прерывание при нажатии на кнопку
zapusk:

toggle pwr                   ‘включение / выключение

flag=1                       ‘поднимаем флаг

do
loop until pind.2=1          ‘пока нажата кнопка крутимся здесь

waitms 100
Gifr = 64

return

 

 

Видео

 

 И второй пример. Для того чтобы исключить случайное включение или выключение, чаще используется задержка при нажатии. Это тоже легко реализуется в данной схеме, код ниже немного изменен и теперь включение и выключение происходит с трехсекундной задержкой:

$regfile = «m8def.dat»
$crystal = 1000000

dim flag as Byte             ‘переменная для выполнения осовной программы
dim a as Byte                ‘для организации задержки
config PORTB.0=OUTPUT        ‘выход светодиода
led alias portb.0

config portd.3 =OUTPUT       ‘управление питанием
pwr alias portd.3

config INT0=low level        ‘кнопка включения/выключения
On Int0 Zapusk:

enable int0                  ‘разрешаем прерывания
enable interrupts

‘основной цикл
do

  if flag=1 then             ‘выполнение основной программы
  ‘….
  ‘….
  end if

loop

end

‘прерывание при нажатии на кнопку
zapusk:

flag=1                       ‘поднимаем флаг

do
 incr a
 wait 1

   if a=3 then               ‘если прошло 3 секунды
    toggle pwr               ‘включение / выключение
    toggle led
    goto ext                 ‘выход из цикла
   end if

   loop until pind.2=1       ‘пока нажата кнопка крутимся здесь
ext:
a=0
waitms 100
Gifr = 64

return

 

 

Видео

 

 Ну и дальше в зависимости от задачи можно ввести подсчет пройденного времени, например запустить таймер, и принудительно отключать питание, если таймер переполнился.

 

avrproject.ru

Заметки для мастера — Управление нагрузкой

          

          

          Сенсорный выключатель

 

        Простая схема сенсорного выключателя
показана на рис.1.

 

Рис.1

        Основой устройства служит двойной
эмиттерный повторитель на транзисторах VT1, VT2. В эмиттер VT2 включено реле К1. При
прикосновении к сенсору переменное напряжение, наводимое в теле человека
комнатной проводкой, передается через конденсатор С1 на базу составного
транзистора, который открывается, и реле срабатывает. Диод VD1 защищает транзистор от выбросов
напряжения при размыкании, а конденсатор С2 сглаживает возникающие пульсации.

        Транзисторы – маломощные кремниевые,
например КТ315 с любым буквенным индексом. Диод – кремниевый, например Д226.
Реле – маломощное, на рабочее напряжение 9В.

          Простые схемы термореле

 

        Термореле, схема которого показана на
рис.2, выполнено на основе триггера Шмитта.

 

Рис.2

        В
качестве датчика температуры используется терморезистор. Потенциометр R1 устанавливает начальное смещение
на терморезисторе R2 и потенциометре R3. Его регулировкой добиваются
срабатывания исполнительного устройства при изменении сопротивления
терморезистора.

        В качестве нагрузки может быть
использовано не только реле, но и слаботочная лампа накаливания.

       Термореле, схема показана на рисунке 3,
имеет выходной каскад с самоблокировкой на тиристоре. Это приводит к тому, что
после срабатывания схемы выключить сигнализацию можно только после
кратковременного отключения питания устройства.

 

Рис.3

 

Шустов.М.А.

Практическая
схемотехника

               Бесконтактный выключатель освещения

 

          Особенность этого выключателя в том,
что его сенсор бесконтактный, он не имеет токопроводящих частей, и поэтому,
обеспечивает 100% защиту от поражения электротоком, рис.4.

 

Рис.4

        Дело в том, что сенсор акустический, он
реагирует на акустические колебания пластмассового корпуса выключателя, которые
имеют место при легком постукивании по нему. Таким образом, управляется
выключатель легкими постукиваниями по корпусу, и после каждого удара он меняет
свое состояние на противоположное (стук — свет включен, еще стук — свет
выключен).

        В качестве акустического сенсора
используется пьезокерамическая головка типа ГЗК от старого электрофона
(проигрывателя виниловых дисков). Такая аппаратура уже давно снята с
производства, но пьезокерамические головки с иглами еще встречаются в продаже.
В крайнем случае, вместо головки сойдет и пъезозвукоизлучатель, но стукать
нужно будет сильнее.

        При ударе, на коллекторе VT1 возникает
хаотическое переменное напряжение, которое преобразуется в положительный
импульс детектором VD1-C3. Этот импульс переключает D-триггер D1 в
противоположное исходному, положение.

        С прямого выхода D1 логический уровень
поступает на базу VT1, который управляет открывание тиристора VS1. В момент
включения электроснабжения триггер автоматически (при помощи цепи R3-C2)
устанавливается в нулевое положение, при котором VS1 закрыт и свет,
следовательно, выключен.

        При сборке нужно сделать так, чтобы
игла В1 была надежно прижата к корпусу устройства. Тиристор КУ201 можно
заменить на КУ202, мост можно заменить диодами типа КД209.

        Налаживание устройства состоит в
подборе номинала R1 таким образом, чтобы напряжение на коллекторе VT1 было
около 1.5-2V, так, чтобы при отсутствии входного сигнала, триггер воспринимал
напряжение на С3 как логический ноль. Более точным подбором R1 можно получить
желаемую чувствительность.

        Если выключатель будет на длительное
время зависать после переключения, нужно зашунтировать С3 резистором на 1-2
мегаома.

          Сенсорный переключатель на микросхеме

        На рисунке 5 показана схема сенсорного переключателя, построенного на интегральной
микросхеме таймера типа 555.

 

Рис.5

        Путем прикосновения
к контактной пластине можно включить, например, лампу или другое устройство.
Микросхема обладает очень большой чувствительностью: для ее переключения
достаточно, чтобы на клемму 2 был подан ток всего в 1мкА. Вывод 2 соединен с
положительно питающим напряжением через резистор R2 (2.2 – 10 МОм). При Rт = 8,2 Мом и Ст = 300 нФ реле
срабатывает примерно через 3сек. Применяя конденсатор большей емкости, можно
увеличить время включения. Однако максимальная выдержка времени не может
превышать 60 мин. В качестве реле использовано с номинальным напряжением 6 В.
Диод D1, соединен параллельно с обмоткой реле, служит для подавления всплесков
индуктивности напряжения. В зависимости от напряжения срабатывания реле
значения питающего напряжения могут находиться в диапазоне от 4,5 до 16 В.

        Схема
применима и для управления, например, квартирным звонком. Выдержку в этом
случае не имеет смысла устанавливать больше чем на 3 сек. Для автоматического
выключения аппаратуры она может составлять, например, 60 мин.

 

Ференци О.

«Электроника в нашем

доме»

          Простое сенсорное устройство

 

        Для включения различных механизмов
может быть использован сенсорный датчик, схема которого показана на рис.6.

 

Рис.6

        При подключении питания в дежурном
режиме датчик потребляет ток не более 0,2 мА. При касании пальцем сенсорного
контакта Е1 переменное напряжение, наведенное в теле человека, поступает на
базу транзистора VT1, выпрямляется и усиливается этим транзистором. Возникшее
на резисторе R2 постоянное напряжение открывает транзисторы VT2 и VT3, в результате чего срабатывает
электромагнитное реле К1, контакты которого включают исполнительный механизм.

        Для питания датчика следует
использовать стабилизированный источник питания напряжением 12 В. Статический
коэффициент передачи тока транзистора должен быть 80…100. Электромагнитное реле
– РЭС10 (паспорт РСТ.524.303) или РЭС9 (паспорт РСТ.524.202). Сенсорная
пластинка Е1 имеет размер 10х13 мм. Если сенсор размещают от устройства более
чем на 15 см, то его подключение осуществляют экранированным проводом, соединяя
оплетку с минусом источника питания.

 

Пестриков
В.М.

«Радиоэлектронные
устройства,

полезные в
быту»  

          Простое реле времени

 

        Если нужно отсрочить включение какого –
либо устройства (например, автоматически включить свет), можно воспользоваться
любым кварцевым будильником с электромагнитным или динамическим капсюлем и простой
схемой на тиристоре и реле, рис.7.

 

Рис.7

        Напряжение питания должно
соответствовать напряжению срабатывания реле.

        Если схема не будет работать, нужно
переменить полярность подключения к капсюлю будильника. Тиристор и реле можно
заменить другими, средней мощности.

          Светодиодное фотореле

 

      

Рис.8

        Известно, что практически любой
полупроводниковый кристалл обладает свойствами фотоэлемента. В прошлые времена
радиолюбители в качестве таковых использовали транзисторы в металлических
корпусах, вскрывая верхнюю часть корпуса.

        Сейчас со светодиодами полегче, и все
же работа полупроводниковых приборов в качестве фотоэлемента представляет
некоторый интерес. Особенно интересны в данном амплуа обычные индикаторные
светодиоды. Например, напряжение на АЛ307 в темноте практически равно нулю, но
стоит его поднести к настольной лампе, как светодиод начинает вырабатывать
постоянное напряжение около 1В.

        Конечно, все светодиоды, в режиме фотоэлементов
работают по – разному, и их светочувствительность существенно различается даже
для светодиодов одной марки и типа.

        На рисунке 8 показана схема простого
фотореле, реагирующего на изменение освещенности, в которой в качестве датчика
света используется индикаторный светодиод, работающий как фотоэлемент. Эту
схему можно использовать как прототип для построения других фотореле и
датчиков, со светодиодом в качестве фотоприемника.

        Светодиод HL1 используется как фотоэлемент. Он
вырабатывает напряжение, пропорционально зависящее от силы света, попадающего
на его кристалл. Поскольку светочувствительность у разных светодиодов
различается, и чтобы можно было регулировать чувствительность фотореле, в схеме
есть источник регулируемого постоянного напряжения смещения, — R1-R2.

        Резистором R2 можно регулировать начальное
напряжение на базе VT1, суммируемое с напряжением, которое вырабатывает HL1, и таким образом, регулировать
порог включения реле.

 

Андреев
С.А.

          Ограничитель нагревания

 

        Простое устройство, отключающее
нагреватель при нагреве воды до кипения можно сделать на основе датчика
вентилятора охлаждения автомобиля «Жигули» ВАЗ – 2106, рис.9.

 

Рис.9

        Датчик замыкает контакты при
температуре около 99 0С и размыкает их при температуре 95 0С.

        Схема предельно проста. При нагреве
жидкости до кипения контакты датчика замыкаются и шунтируют цепь управляющего
электрода тиристора, закрывая его. При этом нагрузка отключается. После
остывания жидкости до температуры около 95 0С контакты датчика размыкаются и на
управляющий электрод тиристора поступает открывающий ток через резистор R1.

        Мощность нагрузки зависит от мощности
тиристора и диодов. В данной схеме можно использовать различные тиристоры и
диоды, важно чтобы они соответствовали мощности нагрузки и напряжению сети. В
каждом конкретном случае нужно подобрать сопротивление R1 чтобы тиристор надежно открывался.

          Управление реле одной кнопкой

 

        Это устройство позволяет включать и
выключать нагрузку одной кнопкой. В исходном состоянии реле К1 (см. рис.10)
обесточено. При нажатии на кнопку SB1 через резистор R1 на управляющий электрод тиристора VS1 поступает положительный импульс. Тиристор открывается, и реле срабатывает,
контактами К1.2 (они на схеме не показаны) включая нагрузку. Срабатывание реле
подготавливает цепь отключения тиристора контактами К1.1.

Рис.10

        Следующее нажатие на кнопку SB1 приводит к тому, что напряжение с
заряженного конденсатора С1 прикладывается к тиристору в обратной полярности. В
результате тиристор VS1 закрывается, реле К1 выключается, обесточивая нагрузку.
Устройство готово к очередному нажатию на кнопку SB1.

        В устройстве можно использовать реле
РЭС22, РЭС6 на соответствующее напряжение срабатывания. Вместо тиристора КУ202М
подойдет любой из серии КУ202 и КУ201. Необходимый ток срабатывания реле
устанавливают подбором резистора R1.

 

Омельяненко
А.

г.Мегиом

Тюменской
обл.

          Безопасное управление
тиристорами

 

        На рис.11 показана схема тиристорного
выключателя переменного тока.

Рис.11

        Когда замкнуты контакты тумблера SA1, то в какой – либо полупериод сети
ток утечки обратновключенного тиристора становиться током, открывающим
прямовключенный. В результате оба полупериода напряжения сети поступают в
нагрузку Rн.

        При размыкании контактов тумблера
тиристоры перестают открываться, нагрузка отключается.

        Преимущество такого выключателя
заключается в том, что ток, протекающий через контакты тумблера, значительно
меньше, чем ток через нагрузку, а значит, что можно, практически, не опасаться  использовать маломощный тумблер на более
мощную нагрузку.

 

Ладыка А.

г.
Санкт-Петербург

kopilkasovetov.ucoz.ru

Включение и выключение нагрузки одной кнопкой CAVR.ru


Рассказать в:

Более 15-ти лет назад в болгарском журнале [1] была опубликована релейно-тиристорная схема для включения и выключения нагрузки при помощи одной кнопки. Схема отличалась минимальным количеством используемых радиодеталей. Учитывая то, что эту схему через десять лет без ссылки на первоисточник опубликовали другие авторы в радиожурнале другой страны [2], целесообразно ее вспомнить. В первоначальном варианте схема питалась от сети (см. рисунок).

Для этого сетевое переменное напряжение 220 В понижалось при помощи стабилитрона VD1 и балластного конденсатора С1, Резистор R1 ограничивает бросок тока при включении устройства в сеть. Через диод VD2 заряжается конденсатор С2, который и питает схему. При первоначальном включении устройства в сеть тиристор VS1 остается в непроводящем состоянии, а реле Р1 — обесточено. Контакты 1Р1 и 2Р1 разомкнуты, и лампа EL1 не светит. Если теперь нажать кнопку SB 1, то через резистор R2 откроется тиристор VS1. Это приведет к срабатыванию реле P1. Контакты 2Р (подадут питание на лампу EL1, а контакты 1Р1 закоротят управляющий переход тиристора. Время нажатия кнопки SB1 не имеет существенного значения, поскольку тиристор открывается по первому импульсу, подаваемому на его уп­равляющий переход, и запоминает свое открытое состояние и после отпускания кнопки SB1. При этом конденсатор СЗ заряжается через резистор R2 и открытый тиристор. Если вновь нажать кнопку SB1, то тиристор VS1 запрется, поскольку через тиристор в момент нажатия кнопки будет разряжаться конденсатор СЗ. При этом к аноду тиристора будет приложен отрицательный потенциал конденсатора С3, а к катоду тиристора — положительный потенциал. Следует подчеркнуть, что в это же время управляющий переход тиристора все еще будет закорочен контактами 1Р1 реле Р1. Запирание тиристора VS1 приведет к отключению реле.

Радиосхема №3 2008г стр. 24



Раздел:
[Конструкции средней сложности]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



www.cavr.ru

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о