触摸开关分析-湖南阳光电子技术学校

触摸开关

图1和图2是采用555时基电路制作的双键触摸开关与单键触摸延迟开关。图1中M1是“开”触摸片，当人手触碰时，人体感应的杂波信号加到时基电路的低电平触发端IC的②脚，电路置位，③脚输出高电平，继电器K得电吸合，其常开触点闭合，被控电器通电工作。M2为“关”触摸片，一旦触碰，人体感应的杂波信号加到555的阈值端IC⑥，电路复位，③脚输出低电平，继电器失电跳闸，被控电器停止工作。

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图2是延迟开关电路，555集成块接成单稳态触发器，平时处于复位状态，继电器K不动作。当M受到触摸时，电路被触发进人暂态，③脚输出高电平，继电器K吸合，被控电器工作。暂态时间t=1.1R2 X C4，暂态时间结束，电路翻转成稳态，继电器K释放，被控电器停止工作。

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图3是一个电源电路采取特殊设计的用555时基电路制作而成的触摸开关，它对外仅两根引出线，因此可直接取代普通开关而不必更改电源布线。EL是不大于25W的白炽灯或交流接触器。虚线左部为普通照明线路，右部为触摸开关电路。IC处于复位状态时，③脚输出低电平，晶闸管VS的门极通过电阻R3被钳位在低电平，故VS关断，EL不亮，此时555的工作电源由220V交流电经灯EL、二极管VD1～VD4整流、电阻R2限流、VD5稳压与IC1滤波获得约6V直流工作电压供电。当 555时基电路②脚受触发处于置位时，IC③脚输出高电平，VS开通，EL点亮发光。VS开通后，555工作电源直接由灯EL、二极管VD1～VD4、晶闸管VS与稳压管VD5构成回路，C1两端仍能获得6V直流工作电压，只是此时电阻R2不起作用。

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电路的右部时基电路部分与图1相同，如将图2左部电源按图3改动，也可以方便地制成一个对外只有两根引出线的触摸延迟开关。有一点需要特别注意的是本电路的负载能力是由VD1～VD4、VS及VD5共同决定的，其中薄弱环节是VD5，本电路VD5采用1W、6V的稳压管，其大通态电流为0.16A，为确保电路可靠工作，EL宜用不大于25W的白炽灯。

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图4是用双D触发器制作的触摸开关。CD4013是双D触发器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉冲展宽整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶闸管VS。当人手摸一下M，人体泄漏的交流电在电阻R2上的压降，其正半周信号进入③脚CP1端，使单稳态电路翻转进入暂态．其输出端Q1即①脚跳变为高电平，此高电平经R3向C1充电，使④ 电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，①脚恢复低电平。所以每触摸一次M，①脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到11脚CP2端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q2即13脚电平就改变一次。当13脚为高电平时．VS开通，电灯EL点亮。这时电容C3两端的电压会跌落到3V左右，发光管VD6熄灭，由于CMOS电路的微功耗特点，所以集成块仍能正常工作。当13脚输出低电平时。VS失去触发电流，当交流电过零时即关断，EL熄灭。这时C3两端电压又恢复到VD5的稳压值12V，VD6发光用来指示开关的位置。由此可见，每触摸一次M，就能实现电灯“开” 或“关”，它对外也仅两根引出线，故安装与使用都十分方便。
图5是一个采用一音乐门铃芯片KD－9300制作而成的触摸开关，电路新颖有趣。它巧妙地利用门铃芯片内部电路的功能，借助人体的泄漏电流去控制芯片内部的双稳态触发器。我们知道音乐集成电路具有极高的输入阻抗，当人手触碰“开”电极片M1时，人体的泄漏电流由R1注人音乐门铃芯片的触发端TR1，使芯片内部双稳态触发器翻转，以使整个门铃芯片呈现低电阻，三极管VT1导通，继电器K吸合，常开接点可接通被控电器。需要关闭电器时，只要触摸一下“关” 电极片M2，人体泄漏电流经R2注人芯片的Vss端，迫使集成块内部的双稳态触发器再次翻转，使整个芯片是现高电阻，VT进人截止态，K失电释放，被控电器断电。

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为确保安全，连接触摸电极片的电阻不得低于4.7MΩ的优质高阻值金属膜电阻器。

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本文刊于：2010-12-25 15:40:43

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