觸摸開關電路的制作CD4013

ID:99556 · 發表于 2015-12-19 16:09

這個電路是使用CMOS電路CD4013雙D觸發器，分別接成一個單穩態電路和一個雙穩態電路組成的觸摸電子開關電路。單穩態電路的作用是對觸摸信號進行脈波寬度整形，保證每次觸摸動作都可靠。雙穩態電路用來驅動電晶體Q1的開通或關閉，進而控制繼電器。

以下是找到的基本原圖：

但又參考了一些其它的相關電路，加上電源的濾波電容及LED指示，輸入的對地電阻改為2M電阻，改變它可以改變它的靈敏度。電路做了小部份的修改后如下圖。

M為觸摸電極片，手指摸一下M，使人體泄漏的交流電在R4上的壓降，其正半周信號進入IC1的第3腳即單穩態電路的CP端，使單穩態電路反轉進入暫態，其輸出端Q即1腳由原來的低電位跳變為高電位，此高電位經R1向C2充電，使4腳即R1端的電位上升，當上升到複位(Reset)電位時，單穩態電路復位，1腳恢復低電位。所以每觸摸一次電極片M，1腳就輸出一個固定寬度的正脈波。此正脈波將直接加到11腳即雙穩態電路的CP端，使雙穩態電路反轉一次，其輸出端Q即13腳電位就改變一次。當13腳為高電位時，Q1的基極透過R2獲得正向電流而開通，使繼電器動作，進而以它的接點來做控制。由此可見，每觸摸一次電極片M，就能實現繼電器“開”或“關”的動作。
　　元件選擇與制作，CD4013為雙D觸發器，它采用14腳雙列直插式塑封包裝。Q1採用CS9013或2SC945等小功率NPN電晶體即可。
　　以下附上CD4013的接腳圖及真值表：

元件清單
編號	規格	編號	規格
R1	5.1M	C1	47u/25v
R2	10K	C2	0.22 (224)
R3	1K	C3	0.047 (473)
R4	2M(或2.7M)	C4	0.01 (103)
D1	1N4001	Q1	2SC945
IC1	CD4013	RY1	12V - 5~10A(5腳位)
接線端子	3P(選用)	電路板	覆銅板
TOUCH PAD	自制	銅柱	選用

　　注意事項：
　　在實際的制作上我發現了一些問題，有幾點要特別再跟大家說明一下：
　　1. 盡量以市電經變壓器降壓的方式來獲取12V的供電：因為我在實作時發現，若使用電池供電時，有時會有不能觸發的情形，可能是因為使用電池供電時，電路本身跟大地并沒實際的連接，導致人體對地泄漏的交流電并沒和電路的接地發生關連，所以進入觸摸點的電壓也跟著變小。

　　2. 制作時也發現有些IC的動作過于靈敏，時有誤動作發生，所以我在電路上加上C4，在零件焊接時先不要焊上C4，測試時，如發現在沒有觸摸到觸摸片時會有動作變換(有時會發生在開關日光燈時，你自己可以試試)，才把C4加上去，甚至在可以在觸摸時電路沒有動作時降低C4的值，或還是有誤動作時升高C4的值，尋找最穩定的值。
　　3. 觸摸點一定要接成一個觸摸板，不要直接用電線來代替，因這樣跟人體的接觸積會太小，會影響它的靈敏度。
　　4. 輸入對地電阻R4(2M)，也是會影響靈敏度，如果發現不夠靈敏，可以把2M的電阻再加大，如2.7M。

ID:249545 · 發表于 2017-11-24 17:30

圖文并茂,老師功力很深呀

ID:103696 · 發表于 2018-2-18 11:18

其實這種電路不怎么安全，現在觸摸開關都是電容式感應的隔一塊朔料安全點，要不然你的電路一不小心竄到市電一摸就電到人了！

ID:266116 · 發表于 2018-2-18 16:38

謝謝分享

ID:491875 · 發表于 2019-5-10 08:05

使用D觸發器設計觸摸開關是可行的，不過現在有專用的觸摸IC，價格很低。像TTP223等就是不錯的選擇。與時俱進，能夠利用現成的專用IC可以簡化電路設計！當然，作為初學者練手的制作這個設計還是可以的！

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觸摸開關電路的制作CD4013

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