Vypnutí jedním tlačítkem bez aretace. Zapínání a vypínání břemene jedním tlačítkem bez upevnění. Jak to funguje

28-07-2016

Anthony Smith

Nízkonapěťové okamžité spínače, jako jsou taktovací tlačítka namontované na PCB, jsou levné, cenově dostupné a dodávají se v široké škále velikostí a stylů. Zároveň jsou tlačítka se západkou často větší, jsou dražší a rozsah jejich designových možností je relativně omezený. To může být problém, pokud potřebujete miniaturní a levný přepínač pro udržení napájení zátěže. Článek navrhuje schematické řešení, které vám umožní dát tlačítko se samonastavitelnou funkcí fixace.

Dříve byly navrženy návrhy, jejichž obvody byly založeny na diskrétních součástech a mikroobvodech. Níže však bude popsán obvod, který k provedení stejné funkce vyžaduje jen pár tranzistorů a několik pasivních součástek.

Obrázek 1a ukazuje možnost zapnutí zátěže připojené k zemi. Obvod pracuje v režimu „přepínání“; to znamená, že prvním stisknutím se zapne napájení zátěže, druhým se vypne atd.

Abychom pochopili, jak obvod funguje, představte si, že byl právě připojen napájecí zdroj + V S, C1 je zpočátku vybitý a Q1 je vypnutý. V tomto případě se ukáže, že rezistory R1 a R3 jsou zapojeny do série a vytáhnou bránu P-kanálu MOSFET Q2 na sběrnici + V S, přičemž udržují tranzistor vypnutý. Obvod je nyní ve stavu „odemčeno“, když je zátěžové napětí V L na kolíku OUT (+) nulové.

Po krátkém stisknutí normálně otevřeného tlačítka se brána Q2 připojí ke kondenzátoru C1, vybije se na 0 V a MOSFET se zapne. Napětí zátěže na svorce OUT (+) okamžitě stoupne na + V S a Q1 přijme základní zkreslení přes R4 a zapne se. Výsledkem je, že Q1 nasycuje a prostřednictvím odporu R3 spojuje bránu Q2 se zemí a udržuje MOSFET otevřený, když jsou kontakty tlačítek otevřené. Obvod je nyní ve stavu „zablokování“, když jsou oba tranzistory zapnuté, zátěž je napájena a C1 je nabíjena na + V S až R2.

Po opětovném zkratování spínače bude na bránu Q2 přivedeno napětí přes C1 (nyní + V S). Vzhledem k tomu, že napětí zdroje brány Q2 je nyní téměř nulové, MOSFET se vypne a zátěžové napětí klesne na nulu. Napětí základního emitoru Q1 také klesne na nulu a vypne tranzistor. Výsledkem je, že když je tlačítko uvolněno, nic nedrží Q2 zapnuté a obvod se vrátí do stavu „odemčeno“, když jsou oba tranzistory vypnuté, zátěž je odpojena od napětí a C1 je vybita přes R2.

Rezistor R5 bočních výstupních svorek je volitelný. Po uvolnění tlačítka se kondenzátor C1 vybije na zátěž přes odpor R2. Pokud je impedance zátěže velmi vysoká (tj. Srovnatelná s R2), nebo zátěž obsahuje aktivní zařízení, například LED, může být zátěžové napětí během vypínání Q2 dostatečně velké, aby otevřelo Q1 přes odpor R4 a zabránilo vypnutí obvodu. Rezistor R5 táhne svorku OUT (+) na 0 V lištu, když se Q2 vypne, což umožňuje rychlé vypnutí Q1 a správné vypnutí obvodu.

Se správnou volbou tranzistorů bude obvod pracovat v širokém rozsahu napětí a lze jej použít k pohonu zátěží, jako jsou relé, solenoidy, diody LED atd. Mějte však na paměti, že některé stejnosměrné ventilátory a motory pokračují v otáčení i po přerušení napájení vypnutý. Tato rotace může vytvořit dostatečně velký zpětný EMF, aby otevřel Q1 a zabránil vypnutí obvodu. Řešení problému je znázorněno na obrázku 1b, kde je blokovací dioda zapojena do série s výstupem. V tomto případě můžete také přidat do obvodu v rezistoru R5.

Obrázek 2 ukazuje další obvod pro zátěže připojené k horní napájecí liště, jako je elektromagnetické relé zobrazené v tomto příkladu.

Všimněte si, že Q1 byl nahrazen pnp tranzistorem a Q2 je nyní nahrazen N-kanálovým MOSFET. Tento obvod funguje přesně stejným způsobem jako obvod popsaný výše. Zde R5 funguje jako pull-up rezistor, který připojuje kolík OUT (-) ke kolejnici + V S, když se Q2 vypne, což umožňuje Q1 rychle se vypnout. Stejně jako v předchozím obvodu je rezistor R5 volitelný a je nastaven pouze pro některé z výše uvedených typů zátěží.

Všimněte si, že v obou obvodech je časová konstanta C1, R2 zvolena na základě požadovaného potlačení odskoku kontaktu. Obvykle je hodnota mezi 0,25 s a 0,5 s považována za normální. Kratší časové konstanty mohou vést k nestabilnímu provozu obvodu, zatímco větší zvyšují čekací dobu mezi sepnutím kontaktů tlačítek, během nichž musí dojít k dostatečně úplnému nabití a vybití kondenzátoru C1. Při hodnotách C1 \u003d 330 nF a R2 \u003d 1 MΩ uvedených v diagramu je jmenovitá hodnota časové konstanty 0,33 s. To obvykle stačí k tomu, aby se vyloučilo odskakování kontaktů a přepnutí zátěže během několika sekund.

Oba obvody jsou navrženy tak, aby uzamkly a uvolnily klíč v reakci na okamžité uzavření kontaktů. Každý z nich však byl navržen tak, aby zaručoval správnou funkci i při dlouhém stisknutí tlačítka. Zvažte obvod na obrázku 2 se zapnutým Q2. Pokud je tlačítko stisknuto pro vypnutí obvodu, brána je připojena k 0V (protože C1 je vybitá) a MOSFET je uzavřen, což umožňuje připojení společného bodu R1 a R2 k + VS liště přes R5 a zátěž impedance. Současně je také vypnuta Q1, což způsobí, že brána Q2 bude připojena k GND přes R3 a R4. Pokud je tlačítko uvolněno okamžitě, C1 se jednoduše nabije přes R2 až + V S. Pokud však necháte tlačítko zavřené, bude hradlové napětí Q2 určeno potenciálem děliče tvořeného rezistory R2 a R3 + R4. Za předpokladu, že když je obvod odemčený, napětí na kolíku OUT (-) je přibližně rovno + V S, lze pro napětí zdroje brány Q2 napsat následující výraz:

I když je + V S 30 V, výsledných 0,6 V mezi hradlem a zdrojem nestačí k opětovnému otevření MOSFET. Když jsou tedy kontakty tlačítek otevřené, oba tranzistory zůstanou vypnuté.

Ať už jde o staré nebo nové gadgety, rozbijí se a smartphony nejsou výjimkou. Pouhý pád na tvrdý povrch stačí k poškození.

Smartphony mají křehkou povahu. I když se nerozbijí, jsou náchylní k mnoha problémům. Jedním z takových problémů, který je mezi uživateli Androidu velmi běžný, je situace, kdy tlačítko napájení přestane fungovat.

Přemýšlejte o tom, tlačítko napájení - tlačítko, které stiskneme bezpočetkrát denně - přestane fungovat. To stačí k vytvoření chaosu v našich životech. Když tlačítko stisknete znovu a znovu - což lze očekávat - přestane jednoho dne fungovat.
To se nestane každému, ale ti, kteří se s tímto problémem setkávají, vědí, jak komplikuje provoz telefonu. Zde je několik řešení tohoto nepříjemného problému.

1. Funkce zapnutí / vypnutí automatizace s gravitační obrazovkou.

Gravity Screen je skvělá aplikace. Pomocí různých senzorů telefonu se obrazovka zapíná a vypíná. Funkce jako snímač kapesního nebo stolního senzoru je navržena tak, aby detekovala, kdy držíte telefon a kdy ne. Učí se rozumět tomu, kdy budete telefon používat, a podle toho jej zapíná a vypíná, abych byl upřímný, vždy funguje, ale přesnost se může u jednotlivých zařízení lišit.

Pokud vás obzvláště nezajímá, jak aplikace funguje, a chcete, aby telefon zapínal a vypínal, pokračujte a stáhněte si jej a bude fungovat skvěle, aniž byste baterii přetěžovali, pokud ji nastavíte správně.

2. Moto displej

Aplikace je omezená tím, že ji mohou používat pouze vlastníci zařízení Motorola, ale museli jsme ji přidat do seznamu, protože je úžasná.
Na displeji Moto vidíte oznámení bez zapnutí telefonu. Lze jej však použít nejen k prohlížení oznámení. Nedotýkejte se telefonu několik sekund, pak jej zvedněte a uvidíte, že se displej Moto zapnul. V tomto okamžiku jej můžete odemknout přejetím dolů směrem k ikoně zámku. Funguje skvěle.

Moto dispay neblokuje telefon, musí to být provedeno ručně. Ale protože tlačítko napájení nefunguje, doporučujeme nastavit dobu spánku telefonu na minimum, tj. 15 sekund.

3. Přepněte napájení zapnuto / vypnuto do tlačítka hlasitosti

Ano, čtete správně, i pro to existuje aplikace a nejlepší je, že funguje, i když telefon není rootovaný. Tato aplikace se nazývá Volume Unlock Power Button Fix, to znamená „odemknout hlasitost, opravit vypínač“. Jedná se o velmi, velmi dlouhý název, ale zcela definuje účel aplikace.

Nejprve si jej nainstalujte do telefonu. Nyní otevřete aplikaci a udělejte jí práva správce. To je nutné, jinak aplikace nebude fungovat. Otevřete aplikaci a pomocí přepínačů vpravo zapněte možnosti „Povolit odemknutí hlasitosti“ a „Vypnout obrazovku“. Pokud máte povoleny obě možnosti, můžete vypnout obrazovku v oznamovacím panelu a zapnout ji pomocí tlačítka hlasitosti.
V nastavení aplikace můžete také povolit funkce, jako je automatické spuštění při spuštění a automatické zapnutí / vypnutí, které se spustí v nastaveném časovém intervalu. Například nastavením času od 06:00 do 04:00 bude aplikace fungovat pouze během této doby.
Používáme jej 2 dny a nenašli jsme žádné zbytečné vybíjení baterie. To je úžasná aplikace.

Toto zařízení umožňuje zapnout a vypnout zátěž stisknutím jednoho tlačítka bez upevnění. Je založen na T-klopném obvodu tvořeném D-klopným obvodem a jednorázovém zásahu na vstupu, aby se vyloučilo odskakování kontaktu a interference. Pomocí zařízení můžete ovládat například rozsvícení světla. Řídicí vstup reaguje na zkrat na kostru, což také umožňuje použití zařízení v automobilu.

Princip činnosti

Obvod obsahuje 2 klopné obvody typu D. První je zahrnut podle jednorázového okruhu. Vstupy D a CLK jsou zkratovány na společné a vždy mají logickou nulu. Prostřednictvím R2 logická jednotka dorazí na vstup S. Výstup je připojen k pinu RESET prostřednictvím RC řetězce. Další je standardní D-klopný obvod T-klopný obvod - vstup D je připojen k invertujícímu výstupu a piny RS se nepoužívají a jsou připojeny ke společnému.

Podívejme se, co se stane, když kliknete na tlačítko.

V okamžiku stisknutí tlačítka přijde logická nula na pin S, přejde také na výstup a prostřednictvím R1 resetuje spoušť, přejde do počátečního stavu. Kondenzátor C1 vyhlazuje cyklus a záleží na jeho kapacitě, jak dlouho trvá stisknutí tlačítka, aby spoušť fungovala.

Po stisknutí tlačítka vypadá stav zařízení takto:

Jedinou změnou ve srovnání s počátečním stavem je to, že výstup spouště získal stav logické jednotky. Zachová tento stav až do dalšího stisknutí, poté se výstup vrátí zpět do stavu logické nuly.

Schematický diagram

Pro přepnutí zátěže spoušť ovládá tranzistor VT1 s efektem pole přes rezistor R3 omezující proud. Napájení obvodu je 7-35V.

Zařízení sestavené na nepájivém poli vypadá takto:

Seznam radioelementů

Mnoho domácích elektrických spotřebičů, ať už stereofonních, televizních, různých lamp, se zapíná a vypíná stisknutím stejného tlačítka. Jednou stisknuto - zařízení zapnuto, znovu stisknuto - vypnuto. V amatérské rozhlasové praxi je často nutné zavést stejný princip. Taková tlačítka se často používají při vytváření domácích zesilovačů v elegantních případech; zařízení s tímto principem zapnutí a vypnutí vypadá mnohem dokonaleji a připomíná tovární zařízení.

Schéma zařízení

Materiály

• Mikroobvod NE555 - 1 ks.
• Tranzistor BC547 - 1 ks.
• Kondenzátor 1 uF -1 ks.
• 10 kOhm rezistor - 2 ks.
• Rezistor 100 kOhm - 1 ks.
• 1 kOhm rezistor - 2 ks.
• Okamžité tlačítko - 1 ks.
• Dioda KD521 - 1 ks.
• 3V LED - 1 PC.
• Relé - 1 ks.

Sestavení zařízení

(Staženo: 958)

S baterií je všechno skvělé, kromě toho, že se vybije a energii je třeba pečlivě šetřit. Je dobré, když se zařízení skládá z jednoho mikrokontroléru - poslal jej do hibernace a to je vše. Vlastní spotřeba v režimu spánku je u moderních MCU zanedbatelná, srovnatelná se samovybíjením baterie, takže si nemusíte dělat starosti s nabíjením. Ale tady je léčka, zařízení není naživu s jedním ovladačem. Často lze použít různé periferní moduly třetích stran, které také rádi jedí, ale přesto nechtějí spát. Stejně jako malé děti. Každý musí předepsat sedativa. Promluvme si o něm.

▌Mechanické tlačítko
Co může být jednodušší a spolehlivější než suchý kontakt, otevřete jej a dobře spejte, drahý příteli. Je nepravděpodobné, že se baterie bude houpat, dokud neprorazí milimetrovou vzduchovou mezeru. Nehlásí za to uranii. Nějaký druh přepínání PSW, co nařídil lékař. Lisované-lisované.

To je jen problém, udržuje trochu proudu. Podle pasu 100mA, a pokud paralelizujeme skupiny, pak až 500-800mA bez velké ztráty výkonu, pokud samozřejmě nekliknete každých pět sekund na reaktivní zátěž (kondenzátorové cívky). Ale zařízení může jíst více a co potom? Nalepíte si na svůj bederní oblek velkou skleničku s modrou lepicí páskou? Normální metoda, můj dědeček to dělal celý život a dožil se svých pokročilých let.

▌ Tlačítko Plus
Existuje ale lepší způsob. Přepínač může zůstat slabý, ale vyztužený tranzistorem s efektem pole. Například takto.

Zde spínač jednoduše vezme a zatlačí bránu tranzistoru na zem. A otevírá se. A současný tok moderních tranzistorů je velmi vysoký. Například IRLML5203 s pouzdrem sot23 snadno táhne 3A skrz sebe a nepotí se. A něco v pouzdru DPACK může prasknout tucet nebo dva ampéry a nevařit. Rezistor 100 kOhm táhne bránu k napájecímu zdroji a poskytuje přesně definovanou úroveň potenciálu, což vám umožňuje udržovat tranzistor uzavřený a zabránit jeho otevření v důsledku jakéhokoli rušení.

▌Plus mozky
Tímto způsobem můžete vyvinout téma řízeného automatického vypnutí. Ty. zařízení se zapíná tlačítkem, které zkratuje uzavřený tranzistor, propouští proud do ovladače, zachycuje ovládání a stisknutím spouště na zem nohou tlačí tlačítko. A když se bude chtít, vypne se. Nadměrné nebude ani utahování šroubů. Zde je ale nutné postupovat z obvodů výstupu regulátoru tak, aby přes něj nedocházelo k úniku skrz nohu regulátoru k zemi. Obvykle existuje stejný operátor v terénu a výtah k napájení přes ochranné diody, takže nedojde k úniku, ale nikdy nevíte ...

Nebo o něco složitější možnost. Zde stisknutí tlačítka spustí proud přes diodu k napájení, regulátor se spustí a sám se zapne. Poté již dioda, podporovaná shora, již nehraje žádnou roli a odpor R2 tlačí tuto linku na zem. Pokud není stisknuto tlačítko, je na portu 0. Stisknutím tlačítka získáte 1. toto tlačítko můžeme použít po zapnutí, jak se nám líbí. Alespoň vypnout, alespoň jak. Když však zařízení vypnete, vypne se pouze po uvolnění tlačítka. A pokud dojde k odrazu, může se znovu zapnout. Regulátor je rychlý. Proto bych udělal takový algoritmus - počkejte na vydání, vyberte odraz a poté vypněte. Na libovolném tlačítku je pouze jedna dioda a nepotřebujeme režim spánku :) Mimochodem, tato dioda je obvykle již zabudována do ovladače v každém portu, ale je velmi slabá a může být neúmyslně zabita, pokud je napájena celá vaše zátěž skrz to. Proto existuje externí dioda. Rezistor R2 lze také odstranit, pokud noha ovladače může provádět režim rozevření.

▌ Zakázání zbytečné
Můžete to udělat jinak. Nechejte ovladač na „horké“ straně, uvrhněte jej do režimu hibernace a odpojte napájení pouze napájecích periferií.

▌Vyhazování zbytečné
Něco málo spotřebovávajícího lze napájet přímo z portu. Kolik dává jeden řádek? Deset miliampérů? A dva? Už dvacet. A tři? Paralelní nohy a dopředu. Hlavní věcí je synchronizovat je, nejlépe v jednom taktu.

Pravdou je, že pokud noha může dodávat 10 mA, pak 100 nohou nebude dávat ampér - výkonová doména nevydrží. Zde je třeba nahlédnout do datového listu na řadiči a hledat, kolik proudu může poskytnout prostřednictvím všech výstupů celkem. A z tohoto tance. Napájejte však až 30 mA z portu dvakrát.

Hlavní věcí je nezapomenout na kondenzátory, nebo spíše na jejich náboj. V okamžiku nabíjení kondenzátoru se chová jako zkrat a pokud má vaše periferie na napájecím zdroji viset alespoň několik mikrofarad kapacit, neměl by být napájen z portu, můžete porty vypálit. Není to nejkrásnější metoda, ale někdy nezůstane nic jiného.

▌Jedno tlačítko pro všechno. Žádné mozky
A nakonec analyzuji jedno krásné a jednoduché řešení. Do mých komentářů to vrhlo uSchema před několika lety, je to výsledek kolektivní kreativity lidí na jeho fóru.

Jedno tlačítko a zapíná a vypíná napájení.

Jak to funguje:

Po zapnutí je kondenzátor C1 vybitý. Tranzistor T1 je uzavřen, T2 je také uzavřen, navíc rezistor R1 navíc táhne hradlo T1 k napájecímu zdroji, aby se náhodou neotevřel.

Kondenzátor C1 je vybitý. To znamená, že v daném časovém okamžiku to můžeme považovat za zkrat. A pokud stiskneme tlačítko, zatímco se nabíjí přes odpor R1, bude brána vržena na zem.

Bude to okamžik, ale bude stačit, aby se tranzistor T1 otevřel a na výstupu se objeví napětí. Který okamžitě zasáhne bránu tranzistoru T2, také se otevře a tímto způsobem přitlačí bránu T1 k zemi a upevní se v této poloze. Prostřednictvím stisknutého tlačítka se C1 nabije pouze na napětí, které tvoří dělič R1 a R2, ale k uzavření T1 to nestačí.

Uvolněte tlačítko. Dělič R1 R2 je odpojen a nyní nic nebrání kondenzátoru C1 v dobíjení přes R3 na plné napájecí napětí. Pokles na T1 je zanedbatelný. Takže tam bude vstupní napětí.

Obvod funguje, napájení je zapnuto. Kondenzátor je nabitý. Nabitý kondenzátor je prakticky ideálním zdrojem napětí s velmi nízkým vnitřním odporem.

Stiskněte tlačítko znovu. Nyní kondenzátor C1, který je již plně nabitý, vstřikuje veškeré své napětí (a to se rovná napájecímu napětí) do hradla T1. Otevřený tranzistor T2 zde vůbec nesvítí, protože je od tohoto bodu oddělen odporem R2 až o 10 kOhm. A téměř nulový vnitřní odpor kondenzátoru pro pár s plným nabitím snadno přeruší nízký potenciál na bráně T1. Tam se na krátkou dobu získá napájecí napětí. Tranzistor T1 se sepne.

Okamžitě ztrácí energii a hradlo tranzistoru T2, také se zavírá, čímž se odřízne schopnost hradla T1 dosáhnout životodárné nuly. C1 zatím není ani vybitý. Tranzistor T2 je uzavřen a R1 působí na náboj kondenzátoru C1 a plní jej před napájením. Tím se uzavře pouze T1.

Uvolněte tlačítko. Kondenzátor je odříznut od R1. Tranzistory jsou ale všechny uzavřené a náboj od C1 do R3 je absorbován do zátěže. C1 bude vybitá. Obvod je připraven k opětovnému zapnutí.

Zde je takové jednoduché, ale skvělé schéma. Tady na podobném principu jednání.