一种具有信号放大功能的稳压式双稳态触摸开关的制作方法

文档序号:12374706阅读:390来源:国知局

本发明涉及一种触摸开关,具体是指一种具有信号放大功能的稳压式双稳态触摸开关。



背景技术:

目前家用的照明灯通常采用机械开关来控制,通过控制机械开关的导通和闭合来控制照明灯的电源导通和截止。然而机械开关在使用的过程中,由于反复操作其存在很大的机械磨损,非常容易损坏,给人们带来很大的麻烦。为了解决上述问题,目前市面上出现了触摸式开关,人体通过触摸触摸式开关即可控制照明灯的开、关。触摸式开关不存在机械磨损,其寿命较机械开关长很多。然而目前所使用的触摸式开关还是存在较大的缺陷,即其灵敏度较低,无法满足人们的需求。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服目前的触摸式开关灵敏度较低的缺陷,提供一种具有信号放大功能的稳压式双稳态触摸开关。

本发明的目的通过下述技术方案实现:一种具有信号放大功能的稳压式双稳态触摸开关,主要由放大器P1,触发芯片U1,双D触发芯片U2,稳压芯片U3,三极管VT1,三极管VT2,触摸片M,串接在放大器P1的输出端和正极之间的电阻R11,串接在放大器P1的正极和触摸片M之间的电阻R12,一端与放大器P1的负极相连接、另一端接地的电阻R10,正极与放大器P1的输出端相连接、负极与触发芯片U1的TRI管脚相连接的电容C7,串接在触发芯片U1的RE管脚和DIS管脚之间的电阻R1,正极与触发芯片U1的DIS管脚相连接、负极与触发芯片U1的GND管脚相连接的同时接地的电容C1,正极与电容C1的正极相连接、负极与电容C1的负极相连接的电容C2,与电容C2相并联的电阻R2,串接在触发芯片U1的VCC管脚和RE管脚之间的电阻R3,串接在触发芯片U1的TRI管脚和RE管脚之间的电阻R4,正极与触发芯片U1的CONT管脚相连接、负极与触发芯片U1的GND管脚相连接的电容C3,正极经电阻R5后与触发芯片U1的OUT管脚相连接、负极与电容C3的负极相连接的电容C4,串接在双D触发芯片U2的S1管脚和R1管脚之间的电阻R6,P极与稳压芯片U3的IN管脚相连接、N极与稳压芯片U3的OUT管脚相连接的二极管D1,正极与二极管D1的P极相连接、负极与双D触发芯片U2的R1管脚相连接的电容C5,正极与稳压芯片U3的ADJ管脚相连接、负极与电容C5的负极相连接的电容C6,串接在电容C6的负极和稳压芯片U3的OUT管脚之间的电阻R7,N极与二极管D1的N极相连接、P极与电容C6的正极相连接的二极管D2,串接在稳压芯片U3的OUT管脚和三极管VT1的基极之间的电阻R8,串接在三极管VT1的集电极和双D触发芯片U2的UDD管脚之间的电阻R9,N极与双D触发芯片U2的UDD管脚相连接、P极与三极管VT2的集电极相连接的二极管D3,与二极管D3相并联的继电器K组成;所述三极管VT2的发射极接地、其基极与三极管VT1的发射极相连接;所述双D触发芯片U2的R1管脚与其USS管脚相连接的同时接地、其Q1管脚与其D1管脚相连接、其UDD管脚与触发芯片U1的RE管脚相连接、其CP1管脚与电容C4的正极相连接、其Q2管脚则与稳压芯片U3的IN管脚相连接;所述触发芯片U1的DIS管脚与其TH管脚相连接、其RE管脚接+6V电压。

所述触发芯片U1为NE555集成芯片,所述双D触发芯片U2为CD4013集成芯片,所述稳压芯片U3为LM317型稳压芯片。

本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明只需通过人体触摸不同的触摸片即可打开或关闭照明灯,与传统的机械开关相比,本发明没有机械磨损,使用寿命更长,有效的解决了使用机械开关因机械磨损容易损坏的问题。本发明还可以对输出的电压信号进行处理,使电压信号更加稳定,避免电压波动而使本发明出现误动作。

(2)本发明还可以对人体泄露的电压信号进行放大处理,增强信号的强度,使本发明能够更快速的识别信号,并根据电压信号准确的控制照明灯开启与关闭,从而提高本发明的灵敏度。

附图说明

图1为本发明的整体电路结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示,本发明主要由放大器P1,触发芯片U1,双D触发芯片U2,稳压芯片U3,三极管VT1,三极管VT2,触摸片M,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,电容C1,电容C2,电容C3,电容C4,电容C5,电容C6,电容C7,二极管D1,二极管D2,二极管D3以及继电器K组成。

连接时,电阻R11串接在放大器P1的输出端和正极之间。电阻R12串接在放大器P1的正极和触摸片M之间。电阻R10的一端与放大器P1的负极相连接,另一端接地。电容C7的正极与放大器P1的输出端相连接,负极与触发芯片U1的TRI管脚相连接。电阻R1串接在触发芯片U1的RE管脚和DIS管脚之间。电容C1的正极与触发芯片U1的DIS管脚相连接,负极与触发芯片U1的GND管脚相连接的同时接地。电容C2的正极与电容C1的正极相连接,负极与电容C1的负极相连接。电阻R2与电容C2相并联。电阻R3串接在触发芯片U1的VCC管脚和RE管脚之间。电阻R4串接在触发芯片U1的TRI管脚和RE管脚之间。电容C3的正极与触发芯片U1的CONT管脚相连接,负极与触发芯片U1的GND管脚相连接。电容C4的正极经电阻R5后与触发芯片U1的OUT管脚相连接,负极与电容C3的负极相连接。电阻R6串接在双D触发芯片U2的S1管脚和R1管脚之间。二极管D1的P极与稳压芯片U3的IN管脚相连接,N极与稳压芯片U3的OUT管脚相连接。电容C5的正极与二极管D1的P极相连接,负极与双D触发芯片U2的R1管脚相连接。电容C6的正极与稳压芯片U3的ADJ管脚相连接、负极与电容C5的负极相连接。电阻R7串接在电容C6的负极和稳压芯片U3的OUT管脚之间。二极管D2的N极与二极管D1的N极相连接,P极与电容C6的正极相连接。电阻R8串接在稳压芯片U3的OUT管脚和三极管VT1的基极之间。电阻R9串接在三极管VT1的集电极和双D触发芯片U2的UDD管脚之间。二极管D3的N极与双D触发芯片U2的UDD管脚相连接,P极与三极管VT2的集电极相连接。继电器K与二极管D3相并联。

同时,所述三极管VT2的发射极接地,其基极与三极管VT1的发射极相连接。所述双D触发芯片U2的R1管脚与其USS管脚相连接的同时接地,其Q1管脚与其D1管脚相连接,其UDD管脚与触发芯片U1的RE管脚相连接,其CP1管脚与电容C4的正极相连接,其Q2管脚则与稳压芯片U3的IN管脚相连接。所述触发芯片U1的DIS管脚与其TH管脚相连接,其RE管脚接+6V电压。该继电器K的常开触点则设置在用电器的电源线上,通过常开触点的闭合或断开来控制用电器电源线的导通或截止。

其中,该触发芯片U1,电阻R3,电阻R2,电阻R1,电容C1,电容C2以及电容C3共同组成一个555触发器;该触发芯片U1采用NE555集成芯片,该电阻R3的阻值为15KΩ,电阻R2的阻值为10KΩ,电阻R1的阻值为1MΩ,电容C1和电容C2的容值均为1μF,电容C3的容值则为47nF。

该双D触发芯片U2和电阻R6则组成一个双稳态触发器。该双D触发芯片U2采用CD4013集成芯片,电阻R6的阻值则为15KΩ。

另外,三极管VT1,三极管VT2,电阻R8,电阻R9,继电器K以及二极管D3则组成一个开关电路。该三极管VT1和三极管VT2的型号均为8050,电阻R8和电阻R9的阻值均为3.3KΩ,二极管D3为1N4001型二极管,该继电器的型号为YL211137。

该稳压芯片U3,二极管D1,二极管D2,电阻R7,电容C5以及电容C6共同组成一个稳压电路;从双D触发芯片U2的Q2管脚输出的电压信号输入到稳压芯片U3进行稳压处理,从而使开关电路接收到的电压更加稳定,避免本发明出现误动作现象。二极管D1,二极管D2起到保护稳压芯片U3的作用。该稳压芯片U3采用LM317型稳压芯片,二极管D1和二极管D1均为1N4001型二极管,电阻R7的阻值为200Ω,电容C5和电容C6的容值均为0.1μF。

人体触摸触摸片M时,人体泄露的电压信号经电阻R12后输入到放大器P1,由放大器P1进行放大处理,从而增强信号的强度,经过增强后的信号经电容C7后输入到触发芯片U1中,电压信号增强后使触发芯片U1更快的对信号进行识别,从而提高本发明的灵敏度。该该放大器P1为OP364型放大器,电阻R11的阻值为100KΩ,电阻R12和电阻R10的阻值均为10KΩ。电容C7的容值为0.1μF。

电阻R4的阻值大小决定了本发明的触摸灵敏度,在本实施例中,该电阻R4的阻值设置为22MΩ;电阻R5的阻值为3.3KΩ,电容C4的容值则为1μF。该触摸片M为金属片,通过触摸触摸片来控制照明灯的开关已是现有的技术,因此触摸片的形状、设置方式等在此不做过多的赘述。

工作时,当接通电源,双D触发芯片U2的Q2管脚输出约0.43V的低电平,三极管VT1和三极管VT2不导通,继电器K不得电其常开触发保持断开,用电器不工作。当人体触摸触摸片M时,人体泄露的电压信号经放大器P1处理后从触发芯片U1的TRI管脚输入到触发芯片U1,触发芯片U1的OUT管脚输出大约为1S的宽度脉冲。该双D触发芯片U2接收到触发芯片输出的脉冲信号,该双D触发芯片为上升沿触发,因此该双D触发芯片的Q2管脚输出约4.99V的高电平,只要不再次触摸触摸片M该双D触发芯片U2的Q2端则一直保持输出高电平,电平经稳压处理后输入到开关电路,此时三极管VT1和三极管VT2均导通,继电器K得电其常开触点闭合,用电器得电工作。当人体再次触摸触摸片M时,该触发芯片U1再次输出脉冲信号给双D触发芯片U2,由于双D触发芯片U2和电阻R6组成双稳态触发器,所以当该双D触发芯片U2再次接收到触发芯片U1输出的触发脉冲信号时其Q2管脚则输出低电平,只要不再次触摸触摸片M该双D触发芯片U2的Q2管脚一直保持输出低电平,此时三极管VT1和三极管VT2均截止,继电器K不得电其常开触发保持断开,用电器不工作。

如上所述,便可很好的实现本发明。

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