مدار کلید لمسی خاموش و روشن را با استفاده از آی سی تایمر 555 .

پروژه ساخت کلید لمسی خاموش ، روشن با استفاده از آی سی تایمر 555 روی بردبرد. این مدار از دو جفت سیم مسی به عنوان حسگر لمسی استفاده میکند.این یک پروژه ی بسیار کاربردی بوده که میتوانید آن را در سایر پروژه های خود مورد استفاده قرار دهید .

با استفاده از یک رله در خروجی آی سی تایمر 555 و سیم کشی خروجی مدار این پروژه به ورودی فرمان یک رله، و اتصال ترمینال های خروجی رله به ورودی برق هر دستگاهی مانند موتور های dc یا وسایل ac (مانند:پنکه ،چراغ، فن و….) را خاموش و روشن کنید.

قطعات مورد نیاز

•  یک عدد آی سی تایمر 555.
• LED  دو عدد.
• مقاومت 10M دو عدد .
• مقاومت 330R یک عدد.
• برد برد.
• پند عدد سیم جامپری نری به نری.
• منبع تغذیه (5-12) ولت.

شماتیک پروژه ی سوئیچ لمسی :

توجه: مقدار مقاومت سری متصل به ال ای دی به رنگ ال ای دی و ولتاژ منبع تغذیه بستگی دارد.

این مدار چگونه کار می کند

آی سی تایمر 555 دارای دو پایه حسگر و یک پایه خروجی است. پین‌های حسگر پایه های 2 و 6 (با نام پایه ماشه و پایه آستانه) و خروجی آیسی پایه 3 هستند.

معماری داخلی آی سی تایمر 555 به گونه ای است که هرگاه پایه 2 (پایه ماشه) ولتاژی کمتر از 1/3 ولتاژ تغذیه را حس کند، خروجی را روشن می کند. به طور مشابه وقتی پایه 6 (پایه آستانه) ولتاژی بیشتر از 2/3 ولتاژ تغذیه را حس می کند، خروجی را خاموش می کند.

به عنوان مثال، اگر ولتاژ تغذیه 9 ولت باشد، 1/3 آن 3 ولت و 2/3 آن 6 ولت است. بنابراین اگر پایه ماشه ولتاژ کمتر از 3 ولت را حس کند، خروجی را روشن می کند و به طور مشابه اگر پایه آستانه ولتاژی بیش از 6 ولت را تشخیص دهد، خروجی را خاموش می کند.

در شماتیک مدار نشان داده شده در بالا، پایه‌های 2 و 6 از طریق مقاومت‌های 10M به قطب‌های مخالف آنچه بر آنها تأثیر می‌گذارد متصل می‌شوند تا خروجی را ثابت نگه دارند. از آنجایی که پایه 6 در صورت مشاهده ولتاژ بیشتر، خروجی را تغییر می دهد، به طور پیش فرض از طریق مقاومت 10M به ولتاژ 0 ولت متصل می شود.که به طور مشابه در مورد پایه 2 این روند اتفاق می افتد ، همچنین برای جلوگیری از محرک های غیر ضروری توسط بارهای استاتیک از مقاومت 10M استفاده شده است.

بنابراین، هر گاه کسی  پایه 2 و 0 ولت را لمس کند، از آنجایی که پایه 2 ، 0 ولت را به دلیل عبور جریان از انگشت حس می کند، خروجی را روشن می کند. و هنگامی که ما سوئیچ لمسی(سیم های مسی قرار داده شده به عنوان حسگر) را در پایه 6 و vcc (ولتاژ منبع تغذیه) لمس می کنیم، از آنجایی که پایه 6 ولتاژ vcc را حس می کند (که بیش از 2/3 ولتاژ تغذیه است)، خروجی را خاموش می کند. همچنین تأثیر مقاومت 10M هنگامی که ما با انگشت خود سوئیچ را لمس میکنیم بسیار ناچیز است، زیرا مقاومت در سطح انگشت  ما بسیار کمتر از مقدار مقاومت 10M خواهد بود.

و به این ترتیب می توانید تنها با یک لمس انگشت خود خروجی را روشن و خاموش کنید!!

نحوه عملکرد مدار را در ویدئوی زیر مشاهده کنید :

آموزش ساخت مدار هشدار سنسور لمسی با استفاده از آی سی تایمر 555 . این پروژه شامل یک حسگر لمسی (ساخته شده از مواد رسانا مانند سیم مسی) است که با لمس پوست ما یا هر جسمی که دارای بار الکتریکی باشد عمل کرده و زنگ هشدار متصل به خروجی آی سی تایمر 555 را فعال می کند.

به دلیل مکانیزم قفل ادغام شده در این مدار، هشدار خروجی به طور مداوم تا زمانی که دکمه تنظیم مجدد فشار داده شود به طور پیوسته روشن می ماند.

قطعات مورد نیاز

• یک عدد آی سی تایمر 555 
• یک عدد ترانزیستور NPN (در این پروژه از BC547 استفاده شده است)
• یک عدد بازر
• LED (اختیاری)
• کلید فشاری لحظه ای(ریستی)
• مقاومت 10K
• برد برد
• چند عدد سیم جامپری نر به نر
• منبع تغذیه (5-12) ولت

شماتیک آلارم با سوءیچ لمسی

این مدار چگونه کار می کند

خلاصه ای کوتاه: در پروژه قبلی – مدار سوئیچ سنسور روشن-خاموش لمسی با استفاده از آی سی تایمر 555، متوجه شدیم که اگرپایه 2 آیسی 555(پایه ماشه) ولتاژی کمتر از 1/3 ولتاژ تغذیه را تشخیص دهد، خروجی را روشن می کند و اگر پایه 6 (پایه آستانه) ولتاژی بیش از 2/3 ولتاژ تغذیه را تشخیص دهد، خروجی را خاموش می کند. ما از این مفهوم برای روشن و خاموش کردن خروجی آیسی  فقط با لمس انگشت خود استفاده کردیم.

در این مدار، ما نیاز داریم که خروجی (بازر/آلارم) به طور پیش فرض خاموش باشد. به عبارت دیگر، هر زمان که مدار را روشن می کنیم یا دکمه تنظیم مجدد(ریست) را فشار می دهیم، زنگ هشدار نباید روشن شود. بنابراینپایه 6 را به ولتاژ مثبت vcc وصل کردیم تا همیشه ولتاژی بیش از 2/3 ولتاژ تغذیه ببیند و خروجی را در حالت OFF نگه دارد (تا زمانی که پایه 2 چیزی را تشخیص دهد!!).

برای تشخیص لمس پوست/انگشت از یک سیم رسانا (که در شماتیک مدار با عنوان Touch Probe مشخص شده است) استفاده کردیم. ما آن را به پایه 2 از آی سی تایمر 555 وصل کردیم تا هر زمان که پوست ما با پروب لمسی تماس پیدا کرد، به عنوان زمین (gnd) عمل کند و باعث می شود پایه 2 ولتاژ کمتر از 1/3 ولتاژ منبع تغذیه را تشخیص دهد. به همین دلیل پایه 2 خروجی را روشن می کند (زنگ برای لحظه ای زنگ می زند).

بلافاصله پس از تماس پوست با پروب لمسی، پایه 2 هیچ چیزی را حس نمی کند و بنابراین خروجی خاموش می شود. برای اینکه خروجی بسته بماند، حتی پس از برداشتن انگشت از پروب لمسی، پایه 2 باید کمتر از 1/3 ولتاژ تغذیه را حس کند. برای انجام این کار، از یک ترانزیستور برای معکوس کردن سیگنال خروجی و ارسال آن به پایه 2 استفاده کردیم.

بنابراین بلافاصله پس از اینکه پین 2 تماس انگشت با پروب لمسی را حس کرد، خروجی را به طور لحظه ای روشن می کند. در این لحظه ترانزیستور فعال شده و  0 ولت را به پایه 2 اعمال می کند، بنابراین خروجی را به طور مداوم در حالت روشن نگه می دارد (اکنون زنگ به طور مداوم صدا میدهد).

برای تنظیم مجدد مدار(ریست)، یعنی خاموش کردن زنگ هشدار/بازر، باید ولتاژ vcc را به پایه 2 اعمال کنیم. و فشار دادن کلید لحظه ای(دکمه ریستی) این کار را انجام می دهد.

کاربرد مدار

از این مدار میتوان برای یک دستگیره درب فلزی  استفاده کرد تا هر زمان که کسی بخواهد دستگیره در را باز یا لمس کند، زنگ هشدار را روشن کند.

بنابر این میتوان از این مدار در سیستم های امنیتی استفاده نمود.

نحوه عملکرد مدار را در ویدئوی زیر مشاهده کنید :