Диммер с сенсорным управлением

Представляю схему сенсорного выключателя- диммера, позволяющего включать нагрузку на необходимой мощности, и выключать ее легким прикосновением к сенсору. Устройство можно применить как для управления лампой накаливания, так и для светодиодного освещения. Ступенчатое переключение обеспечивает заполнение 60/70/80/100%, и выбрано в первую очередь для достижения экономии электроэнергии, когда слишком яркое освещение не нужно. Управление производится 2-мя сенсорами: первый в зависимости от количества прикосновений включает нагрузку, регулирует ее мощность, второй- сбрасывает счет первого, и тем самым отключает нагрузку.

На схеме выше на микросхеме U1 собраны 2 одновибратора. Не используемые выводы D и CLK посажены на общий. При поступлении импульса на вход S происходит переход триггера в состояние логической единицы, которая через R1(R2) поступает на вывод R, замедляясь им в паре с конденсатором C1(C2). В результате в не зависимости от длины входного импульса- выходной имеет фиксированную длительность, зависящую от RC цепочки. В данном случае это необходимо для предотвращения множественных срабатываний из-за излишних наводок.

Далее первый одновибратор управляет тактирующим входов счетчика Джонсона U2. Каждое последующее воздействие на сенсор переводит выход счетчика на один такт вперед. На 5 такте цикл сбрасывается в начало благодаря соединению 5 выхода со входом сброса R. Второй мультивибратор так-же подключен к входу R микросхемы U2. Т.к. выход как одновибратора, так и 5 выход счетчика имеют логический ноль на выходе по умолчанию, то чтобы не создавать конфликт их асинхронной работы- они развязаны диодами D1 и D2.

Первоначально на выходе счетчика единица на 0 выводе, при помощи инвертора он используется для управления включением генератора на NE555. Далее с 1 по 3 нажатие на сенсор логическая единица подается через развязывающий диод и резистор нужного номинала на генератор. Таким образом образован немного "неправильный ШИМ". В нем заполнение меняется вместе с частотой, но данном случае это не критично. Генератор собран по стандартной схеме из даташита. Выход генератора и 4 выход счетчика через диоды поступают на выход. На 4 нажатии выход счетчика соединяется напрямую на выход и обеспечивает 100% заполнение.

Ниже можно видеть сигнал на выходе после одного нажатия:

Второе нажатие:

Третье нажатие:

Можно заметить что с каждым нажатием отношение единицы к нулю увеличивается. После 4 нажатия на выходе образуется постоянное напряжение:

Что соответствует 100% заполнению. Следующее нажатие переводит схему в первоначальное состояние. В то-же состояние можно перевести схему нажатием на второй сенсор в любое время.

Печатная плата

Печатная плата получена при помощи автотрассировки в Proteus с ручным размещением компонентов и имеет следующий вид:

К статье прилагается печатная плата и проект в Proteus, при помощи которого вы сможете подробнее изучить работу схемы. 

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Proteus