В этой статье я разберу схему простого емкостного датчика приближения, печатные платы которого мне прислал один хороший человек. Его зовут Юрий (https://vk.com/beejuice) и он разрешил мне зареверсить печатную плату и опубликовать это все в открытом доступе. Во имя 20кВ!
Это устройство разрабатывалось для применения в квест-комнатах, при приближение к нему человека оно реагирует и замыкает нагрузки. Имеется два выхода, один замыкается в присутствии человека - другой при отсутствии. Грубо говоря прямой и инверсный выход датчика. Максимальная заявленная дальность срабатывания 7-10 см.
Итак перейдем сразу к схеме.
Схема построена на двух микросхемах КМОП логики CD4093 и CD4013. На элементах U1.1, U1.4, R1 и C1 собран генератор прямоугольного сигнала. Этот сигнал проходит через два параллельных буфера U1.2 и U1.3, перед которыми стоят RC цепочки. Нижняя R3, RP1 и C3 дают задержку от 66 до 88 нс, в зависимости от значения подстроечного резистора RP1. Верхняя RC цепочка состоит из резистора R2 и емкости датчика.
Когда емкость в этой цепи минимальна, сигнал на вход D микросхемы CD4013 приходит раньше чем CLK и триггер выставлен, т.е на выходе Q логическая единица, на выходе ~Q (инверсный) логический ноль. Этот логический ноль приходить на вход следующего триггера и он уже будет сброшен, ноль на выходе Q и единица на выходе ~Q.
Когда человек приближается к сенсору, задержка в верхней цепи увеличивается и как только она превысит задержку в нижней цепи, D триггер сброситься (сигнал CLK придет раньше чем D). На инверсном выходе ~Q появится логическая единица, которая попадет на D вход следующего триггера и выставить его. На выходе Q появиться логическая единица, на ~Q логический ноль.
RC цепочка R4 C7 служит для задержки включения и выключения, подавляя возможный "дребезг" в момент, когда задержка в цепях буферов эквивалентны.
Светодиоды LED1 и LED2 служат для индикации текущего состояния выхода.
Питается вся схема от линейного стабилизатора 7805. При использованных транзисторах IRLML6344TRPBF напряжение VCC ограничено 30 В, постоянный ток нагрузки 1.3 А, импульсный 25 А.
Вот такая простая и интересная схема.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
U3 | Триггер | CD4013B | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
U1 | Вентиль | CD4093B | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Q1, Q2 | MOSFET-транзистор | IRLML6344TRPBF | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
U2 | Линейный регулятор | L78L05 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
D1, D2 | Выпрямительный диод | SD101AW-V | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
D3, D4 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1 | Резистор | 5.1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Резистор | 5.1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | |||
R2 | Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3 | Резистор | 3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R4 | Резистор | 33 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R5, R6 | Резистор | 91 | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
R7 | Резистор | 3.3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
RP1 | Подстроечный резистор | 1k | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C1 | Конденсатор | 1n | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C2 | Конденсатор | 10p | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3 | Конденсатор | 22p | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C4 | Конденсатор | 47u | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C5, C6 | Конденсатор | 0.1u | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
C8 | Конденсатор | 24u | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C7 | Конденсатор | 1u | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Комментарии (5) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
[Автор]