Bir düğme veya anahtar, hemen hemen her tasarımın önemli bir parçasıdır. Kendilerine sunulan gereksinimlere bağlı olarak, sıradan düğmeler (sabitleme olmadan) ve ayrıca bağımlı ve bağımsız sabitleme ile düğmeler farklıdır. Amaçlarına göre, düğmelerin tasarımları çok farklı ve çok önemli.
Bu arada, tüm düğmeler çeşitliliği tek bir düğme tasarımı kullanılarak gerçekleştirilebilir - bir kapanış temas grubuyla sabitlenmemiş bir düğme. Bu düğme tasarımının avantajları basitliği (örneğin, bir membran veya kauçuk düğme), daha geniş bir düğme yelpazesi, küçük boyutlar ve düşük maliyettir. Tasarımda bir mikrodenetleyici varsa, belirtilen özelliklere sahip bir düğme oluşturma görevi yazılım tarafından çözülür. Mikrodenetleyicinin tasarımında kullanılması imkansız veya pratik değilse, aşağıdaki gibi farklı tipte düğmeler yapılabilir.
Açma / Kapama Düğmesi (Kilit Düğmesi)
Bağımsız kilitlemeli düğme şeması, Şek. 1. Temelleri KR1006VI1 zamanlayıcı çipidir. Mikro devrenin pimi 4, butonun başlangıç \u200b\u200bdurumunu log.0'a (pim 3) ayarlayan sıfırlama devresi C2, R4, VD1'e bağlanır. Zamanlayıcı karşılaştırıcılarının (pim 2 ve 6) girişleri birbirine bağlanır ve karşılaştırıcıların girişindeki besleme voltajının yarısına eşit bir voltaj ayarlayan bir voltaj bölücüsü R2 R3'e bağlanır. Zamanlayıcının rezistör R1 üzerinden çıkış sinyali kapasitör C1'e yüklenir.
SA düğmesine basıldığında, kapasitör, voltaj bölücünün ve karşılaştırıcıların bağlantı noktasına bağlanır, bunun sonucu olarak, karşılaştırıcıların girişlerinde kısa süreli bir voltaj dalgalanması meydana gelir, bu sayede zamanlayıcı karşılaştırıcılardan birinin alarm vermesi sağlanır. Zamanlayıcının çıkışı tersine çevrilir. Rezistörlerin Rl, R2 ve R3 oranı, zamanlayıcının yeni durumu da kararlı olacak şekilde seçilir: çıkışta hiçbir kuşak yoktur. Düğmeyi bıraktığınızda, kapasitör C1 tekrar zamanlayıcının çıkış sinyaliyle şarj edilir, şimdi farklı bir mantıksal seviye. Düğmeye tekrar bastığınızda, açıklanan işlemler tekrarlanır.
Devrenin bir avantajı, kapanış temas grubuna sahip bir düğmenin yanı sıra, “düğmenin” küçük boyutudur (zamanlayıcı durumu - DIP8). Zamanlayıcının yüksek yük kapasitesi (200 mA'ya kadar çıkış akımı) sadece anahtarlama sinyalini diğer mikro devrelere iletmekle kalmaz, aynı zamanda doğrudan yeterince güçlü yükler (örneğin bir ampul, röle bobini ve hatta bütün bir yapının tamamını da) sağlar.
Otomatik Tekrarla Düğmesi
Böyle bir düğme, yeterince uzun bir süre basılı tutulduğunda, “tıklamaların” otomatik olarak tekrarlanmasına başlar - bu düğme, örneğin, amplifikatörün ses seviyesini değiştirmek için uygun olabilir. Düğme şeması, Şek. 2. Ayrıca KR1006VI1 zamanlayıcısına dayanır. Rezistör R2 ve bloke edici kapasitör C2 üzerinden zamanlayıcı sıfırlama devresi yapının ortak teline bağlanır, böylece sinyal log.0'ı zamanlayıcının çıkışında tutar (pim 3). Düğmeye basıldığında, zamanlayıcıdan gelen sıfırlama sinyali kaldırılır, zamanlayıcı çıkışında log.1 sinyali görünür ve zamanlayıcı normal puls üretme moduna girer.
Pim 4 üzerindeki düğmeyi bıraktığınızda, sıfırlama sinyali tekrar belirir ve cihaz orijinal durumuna geri döner. Bu devre aynı zamanda küçük boyutlara ve yüksek yük kapasitesine sahiptir. Zamanlayıcının özelliklerinden ötürü, düğmeden gelen ilk darbe uzar ve bu da kullanıldığında çok uygundur. İlk ve sonraki darbelerin süresinin oranı, zamanlayıcının pimi 5 ile ortak tel (veya güç kablosu) arasına bir direnç bağlanarak bir dereceye kadar değiştirilebilir.
Kilit Düğmeleri
Bağlantılı sabitlemeli düğmelerin şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 3. Bu devrede bulunan DA1 zamanlayıcısı, bir saat darbesi jeneratörü olarak tipik bir kapsama alanında kullanılır ve herhangi bir başka darbe kaynağı (örneğin, tek kavşaklı bir transistör veya multivibratör) ile değiştirilebilir. Devrenin temeli, K176IE8 tipinde bir DD1 kod çözücüye sahip bir sayaçtır (bunun yerine K561IE9 kullanabilirsiniz), standart olmayan bir şekilde açılır - saat darbeleri V çözünürlük etkinleştirme girişine beslenir ve sayaç girişi C, bir direnç R3 üzerinden bir güç kaynağına bağlanır, sayacın darbe sayacı bloke edilirken ve o sürekli bir durumda.
Sayaç sıfırlama girişine, bir R2, C2, VD1 zinciri bağlanmıştır. Sayacın 0 çıkışını açtığınızda, sinyal dinlenme - log.0'da log.1 olarak ayarlanacaktır. Girişteki düğmelerden birine tıkladığınızda Sayaçtan bir log.0 sinyali verilecektir (tuşa bağlı bir çizgi ile).
Şu anda, elektronik anahtarlar genellikle bir düğmenin açılıp kapatılması için kullanılabildiği elektronik cihazlarda sıklıkla kullanılmaktadır. Alan etkili bir anahtarlama transistörü ve bir dijital CMOS yongası kullanıyorsanız, böyle bir anahtarı güçlü, ekonomik ve küçük boyutta yapmak mümkündür.
Basit bir anahtarın devre şeması, Şek. 1. Transistör VT1, bir elektronik anahtarın fonksiyonlarını yerine getirir ve DD1 tetikleyicisi onu kontrol eder. Cihaz sürekli bir güç kaynağına bağlı ve küçük bir akım tüketir - onlarca mikroamper.
Tetikleyicinin doğrudan çıkışı yüksek bir mantık seviyesine sahipse, transistör kapatılır, yükün enerjisi kesilir. SB1 düğmesinin kontakları kapatıldığında, tetik tam tersine geçecek, çıkışında düşük bir mantık seviyesi görünecektir. Transistör VT1 açılacak ve yüke voltaj uygulanacaktır. Bu durumda, düğme kontakları tekrar kapanana kadar cihaz kalacaktır. Sonra transistör kapanacak, yükün enerjisi kesilecektir.
Diyagramda belirtilen transistörün 0.11 Ohm kanal direnci vardır ve maksimum boşaltma akımı 18 A'ya ulaşabilir. Transistörün açıldığı geçit boşaltma voltajının 4 ... 4.5 V olduğu not edilmelidir. 5 besleme voltajı ile. ..7 V yük akımı 5 A'yı geçmemelidir, aksi takdirde transistördeki voltaj düşüşü 1 V'yi geçebilir. Besleme voltajı daha büyükse, yük akımı 10 ... 12 A'ya ulaşabilir.
Yük akımı 4 A'yı geçmediğinde, transistör bir soğutucu olmadan kullanılabilir. Akım daha büyükse, bir soğutucu gerekir veya daha düşük kanal direncine sahip bir transistör kullanılmalıdır. Radyo, 2001, No. 5, s. "Uluslararası Rektifier'in Güçlü Anahtarlama Transistörleri" maddesinde verilen referans tablosuna göre seçilmesi zor değildir. 45.
Diğer fonksiyonlar, böyle bir anahtara, örneğin besleme gerilimi önceden belirlenmiş bir değeri düşürdüğünde veya aştığında otomatik yük atma olarak atanabilir. İlk durumda, ekipmanı aşırı voltajdan korumak için ikinci olarak aşırı deşarjı önlemek için ekipmanı şarj edilebilir pilden çalıştırırken bu gerekli olabilir.
Gerilim düşürüldüğünde kapanma işlevli elektronik anahtarın devre şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. 2. Ayrıca bir tane ayarlanmış olan (R4) bir VT2 transistörü, bir zener diyodu, bir kapasitör ve dirençler sunar.
SB 1 düğmesine bastığınızda, alan efekti transistörü VT1 açılır, yüke voltaj verilir. Kapasitör C1'in yüklenmesinden dolayı, transistörün kollektöründeki ilk andaki voltaj 0,7 V'u aşmaz, yani. Düşük bir mantık seviyesine sahip olacak. Yükteki voltaj, ayar direnci tarafından belirlenen değerden daha yüksek olursa, açmak için yeterli bir voltaj transistörün tabanına gelir. Bu durumda, tetikleyicinin “S” girişi düşük bir mantık seviyesi kalır ve düğme yük gücünü açıp kapatabilir.
Voltaj ayarlanan değerin altına düştüğünde, motor trimist rezistöründeki voltaj transistör VT2'yi açmak için yeterli olmayacaktır - kapanacaktır. Bu durumda, transistörün kollektöründeki voltaj, tetikleyicinin "S" girişine beslenecek olan yüksek bir mantıksal seviyeye yükselecektir. Alan etkili transistörü kapatacak olan tetik çıkışında da yüksek bir seviye görünecektir. Yükün enerjisi kesilmiş. Bu durumda düğmeye basmak, yalnızca kısa süreli yük bağlantısına ve daha sonra bağlantısının kesilmesine yol açacaktır.
Aşırı besleme gerilimine karşı koruma sağlamak için, makine bir transistör VT3, bir Zener diyot VD2 ve dirençler R5, R6 ile desteklenmelidir. Bu durumda, cihaz yukarıda tarif edilene benzer şekilde çalışır, ancak voltaj belirli bir değerin üzerine çıktığında, VT2 transistörü açılır, bu da VT2'nin kapanmasına, alan tetiğinin "S" girişinde yüksek bir seviyenin ortaya çıkmasına ve alan etkili transistör VT1'in kapanmasına yol açar.
Diyagramda belirtilenlere ek olarak, cihaz bir K561TM2 çipi, bipolar transistörler KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E ve bir Zener diyot KS156G ile kullanılabilir. Sabit dirençler - ayarlanmış - MLT, C2-33, P1-4, ayarlanmış - SPZ-3, SPZ-19, kondansatör - K10 17, düğme - küçük boyutlu herhangi bir kendini sıfırlama.
Yüzeye montaj için parçalar kullanılırken (CD4013 yongası, iki kutuplu transistörler KT3130A-9 - KT3130G-9, Zener diyot BZX84C4V7, sabit dirençler P1-I2, K10-17v kapasitör), tek taraflı folyo fiberglasından yapılmış bir baskılı devre kartı üzerine yerleştirilebilir (Şekil 3) 20x20 mm. Monte edilen panonun görünümü, Şek. 4.
Görünüşe göre daha basit, gücü açtı ve MK'yi içeren cihaz çalışmaya başladı. Bununla birlikte, pratikte, geleneksel mekanik bir geçiş anahtarının bu amaçlara uygun olmadığı zamanlar vardır. Örnek örnekler:
- mikroswitch tasarıma iyi uyum sağlar, ancak düşük anahtarlama akımı için tasarlanmıştır ve cihaz daha büyük bir sipariş tüketir;
- bir mantık seviyesi sinyali ile uzaktan açma / kapama işlemi yapılması gereklidir;
- güç açma / kapatma düğmesi bir dokunma (yarı-sensör) düğmesi biçiminde yapılır;
- aynı düğmeye tekrar basarak “tetikleme” açma / kapama işlemi yapılması gerekir.
Bu amaçlar için, elektronik transistör anahtarlarının kullanımına dayalı özel devre çözümlerine ihtiyaç duyulur (Şekil 6.23, a ... m).
Şek. 6.23. Elektronik güçlendirme şemaları (başlangıç):
a) SI, bir bilgisayara yetkisiz erişimi sınırlamak için kullanılan bir "gizli" anahtardır. Düşük güçlü bir geçiş anahtarı, MK'yi içeren cihaza güç sağlayan alan efekti transistörü VT1'i açar / kapatır. +5.25 V'un üzerindeki giriş voltajında, M K'nın önüne ek bir dengeleyici koymak gerekir;
b) DDI mantık elemanı ve anahtarlama transistörü VT1 üzerinden dijital AÇMA-KAPAMA sinyali ile + 4.9 V güç açma / kapama
c) düşük güçte “yarı-sensör” düğmesi SB1, DDL yongası üzerinden +3 V'luk açma / kapama gücünü tetikler, Kapasitör C1 kontakların “sıçramasını” azaltır. LED HL1, anahtar transistör VTL'den geçen akımın akışını gösterir. Devrenin avantajı, kapalı durumdaki çok düşük akım tüketimidir;
Şek. 6.23. Elektronik açılma devreleri (devam):
d) besleme gerilimi + 4,8 V düşük güç düğmesi SBI (kendi kendini sıfırlamadan). +5 V giriş güç kaynağı, VTI transistörünün yükteki kısa devre sırasında arızalanmaması için akım korumasına sahip olmalıdır;
d) £ 4 / Vh harici bir sinyalle +4,6 V voltaj dahil edilmesi. Optocoupler VU1 üzerindeki galvanik izolasyon sağlanır. Direnç RI'nin direnci, £ / in büyüklüğüne bağlıdır;
f) SBI, SB2 butonları kendiliğinden dönen olmalı, sırayla basılmalıdır. SB2 düğmesinin kontaklarından geçen ilk akım, +5 V devresindeki toplam yük akımına eşittir;
g) L. Coyle'nin planı. VTI transistörü, XP1 fişi XS1 soketine bağlandığında otomatik olarak açılır (seri halde bağlanan dirençler R1, R3 nedeniyle). Aynı zamanda, ana cihaza ses yükselticisinden C2, R4 elementleri boyunca bir ses sinyali verilir. RI direncinin Ses kanalının düşük aktif direnci ile kurulmamasına izin verilir;
h) Şek. 6.23, içeri, ancak sahadaki anahtar ile transistör VT1. Bu, hem kapalı hem de açık durumda kendi mevcut tüketiminizi azaltmanıza olanak sağlar;
Şek. 6.23. Elektronik güçlendirme şemaları (son):
i) MK'nın kesin olarak sabit bir süre için aktivasyon şeması. Anahtar S1'in kontakları kapatıldığında, C5 kapasitörü rezistör R2 üzerinden şarj etmeye başlar, VTI transistörü açılır ve MK açılır. Transistör VT1'in kapısındaki voltaj kesme eşiğine düştüğünde, MK kapanır. Tekrar açmak için, 57 nolu kontakları açınız, kısa bir süre bekleyiniz (R, C5'e bağlı) ve sonra tekrar kapatınız;
j) bilgisayarın COM portundan gelen sinyalleri kullanarak galvanik olarak izole edilmiş açma / kapama güç kaynağı + 4.9 V. Direnç R3, VUI optokuplajı “kapalı” olduğunda, transistör VT1'in kapalı durumunu korur;
k) bilgisayarın COM portu üzerinden entegre voltaj regülatörü DA 1'in (Maxim Integrated Products) uzaktan açılması / kapatılması. +9 V güç kaynağı +5,5 V'a kadar azaltılabilir, ancak aynı zamanda direnç R2'nin direncini artırmak için gereklidir, böylece DA I mikro devresinin 1 nolu terminalindeki voltaj 4 nolu terminalden daha büyük olur;
m) DA1 (Micrel) voltaj regülatörü, bir YÜKSEK mantık seviyesi tarafından kontrol edilen bir EN açma girişine sahiptir. DAI yongasının 1 numaralı pimi, örneğin CMOS yongası Z durumundayken veya konektör çıkarıldığında “havada asılı kalmaması” için RI direnci gerekir.