触摸操作开关电路和方法

一路上

前言

触摸操作开关是 DIY 电子产品的一个有吸引力的项目，它们在商业产品中很常见。虽然有许多不同的方式来实现触摸开关（泄漏、嗡嗡声拾取、电容、反照率），但它们都依赖于身体参数，这些参数随人的身体、年龄和环境而变化很大，因此工程师提供不是可靠操作的电路可能会导致使用问题，例如，生活在干旱地区的老人。然而，触摸开关可以提供出色的效果。

还有一点需要考虑：触摸开关使用高阻抗输入IC是非常明显的。显而易见的选择是 CMOS。但 CMOS 对静电敏感，可被静电损坏的触摸开关将不可靠：静电非常难以预测，因为人形成静电的能力还取决于人的身体、年龄和环境。然而，这也取决于他们穿的衣服、鞋子和地板！

在 70 年代，相当多的电视和其他产品使用了触摸开关，并且有几种 IC 可用。这些现在并不常见，部分原因是上述原因，部分原因是小型化减少了可用于实现触摸开关的面板区域。与按钮不同，触摸开关需要相当大的面积才能可靠操作。但是我注意到 Farnell 列出了一种新的触摸控制调光器 IC - LS7232。

在发布此页面时，它还没有完成：有很多电路，需要时间来绘制和描述它们。因此，为了让您体验一下，该页面无论如何都在这里。

操作方法

嗡嗡声：电源接线总是会产生电子嗡嗡声场。这是在身体上拾取的，几乎任何高阻抗输入设备都可以轻松检测到。现在所有的房子都连接了电源，所以这应该是非常可靠的，当然在任何城市环境中。

漏电：在大地和任何接触点之间施加直流电压，触摸它的人将使该电压变成漏电电流流向大地。不如电源嗡嗡声可靠，因为皮肤电阻因人而异，并且还取决于人的年龄和情绪状态，以及大气湿度。

电容：这需要振荡器和检测器，但可以更可靠，因为它不依赖于嗡嗡声或泄漏或任何其他可变效应。

热：大多数半导体对热敏感，可以检测皮肤温度。主要问题是热量从手指流向半导体的时间延迟，因此与其说是实际解决方案，不如说是一个有趣的想法。

光反射：手指会反射光。

光传输：手指会减少落在检测器上的光，但这通常依赖于环境照明，因此不适合大量使用。

声学阻尼：我有一个驱动压电（水晶）听筒的振荡器。启动后，将手指放在听筒上将停止振荡器。一声巨响将再次启动它。

运动：手指靠近检测器的运动可以操作开关。

多位置轻触开关：这个相当于那些你按下任何开关的按钮组，它会释放一个已经按下的按钮。

我只展示了两个阶段，但你可以有 5 个，如果你愿意，也可以有 10 个。考虑第一阶段开启的状态。电流从 0v 线流过 1K 电阻、LED 和底部的两个晶体管。然后中心线将在大约-10v。

现在触摸输入 2。顶部的晶体管将电流传递到底部的晶体管：两个底部的晶体管将相互强烈地突然打开。但是 100n 电容器两端没有电压，因此它在充电时需要一个电流脉冲。他的中心线瞬间降至 -12v，点亮的 LED 熄灭。由于流过该 LED 的电流也流过第一对，因此它们会关闭。第一个“按钮”已被释放。

多按钮触摸开关的电路非常好，简单。

触摸式定时器

这是一个定时器或电源开关。触摸触点，开关打开。经过预设的延迟后，它会再次关闭。它的输出来自传输晶体管，因此您可以使用它在超时期间操作另一个电路。

触摸触点会导致电流通过 4M7 流入 Tr3 的基极，从而将其打开。其集电极电流导通 Tr2。10u电容器未充电，因此它会充电，从而使 Tr3 保持导通。同时 Tr2 的发射极电流导通 Tr1，为负载供电。

当 10u 正在充电（由与其串联的 4M7 决定）时，电路保持导通，但当 10u 充分充电时，通过它的电流太小而无法保持在 Tr3 上，整个电路关闭。

您可以通过更改 4M7 或 10? 来改变时序。

热敏开关

这是一种不寻常的触摸开关，它依赖于二极管中的电压降是其温度的函数这一事实。将二极管加热可使其压降降低约 2mV/摄氏度（在室温下）。

要设置电路，请关闭开关并将偏移量（使用预设）调整为零。现在打开开关。两个输入处于相同的电压（由零调整偏移）因此输出状态不确定但无论是高还是低，10M 电阻器都会提供正反馈，使其保持在设定状态。考虑其输出高的电路：正输入保持一点高 —稳定状态 — 直到 D2 变热。正输入稍微下降，因此电路改变状态并随着二极管温度均衡而保持低电平。现在 D1 变热，负输入电压下降 - 电路再次翻转为高电平。