CN102394625A

CN102394625A - 触摸式开关电路

Info

Publication number: CN102394625A
Application number: CN2011103191878A
Authority: CN
Inventors: 何林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明是关于一种触摸式开关电路。该触摸式开关电路由12V直流电源DC、触摸电极R、触摸电极S、CMOS逻辑电路、电平翻转及放大电路组成，其特征是CMOS逻辑电路中二输入端四与非门集成电路IC1选用的型号为CD4011。它是利用电子方式取代机械开关的一种装置，通过触及电路上触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的触摸式开关电路能克服机械式开关存在体积大、按触力大、切换速度低、触点易产生火花、不防抖动、易磨损等各种缺陷，其输出电路可直接驱动光、电、可控硅或继电器等控制电路。

Description

触摸式开关电路

技术领域

本发明属于电子与自动控制技术领域，是关于一种触摸式开关电路。

背景技术

机械式开关的缺点是按触力量大、切换速度慢、触点易抖动、易产生火花、易磨损且体积大。为了克服机械式开关存在的各种缺陷，设计制作一种触摸式开关电路很有必要，它在电器、仪表及自动化控制方面广泛使用。

本发明所述的触摸式开关电路可以克服机械式开关存在的各种缺陷，触摸式开关电路是利用电子方式取代机械开关的一种电路，通过触及电路上的触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的触摸式开关电路能克服机械式开关存在体积大、按触力大、切换速度低、触点易产生火花、不防抖动、易磨损等种种缺陷。该触摸式开关电路的核心元件采用CMOS集成电路CD4011，输出电路可直接驱动光、电、可控硅或继电器等控制电路。

以下详细说明本发明所述的触摸式开关电路在制作过程中所涉及的有关技术内容。

发明内容

发明目的及有益效果：触摸式开关电路是利用电子方式取代机械开关的一种装置，通过触及电路上触摸电极即可控制电路的工作状态。本发明所述的触摸式开关电路能克服机械式开关存在体积大、按触力大、切换速度低、触点易产生火花、不防抖动、易磨损等各种缺陷。该触摸式开关电路的核心元件采用CMOS集成电路CD4011，其输出电路可直接驱动光、电、可控硅或继电器等控制电路。

技术特征：触摸式开关电路，由12V直流电源DC、触摸电极R、触摸电极S、CMOS逻辑电路、电平翻转及放大电路组成，其特征在于：

CMOS逻辑电路：由二输入端四与非门集成电路IC1、触摸电极R、触摸电极S、电阻R1和电阻R2组成，二输入端四与非门集成电路IC1的型号为CD4011，触摸电极R与电阻R2的一端接二输入端四与非门集成电路IC1的12脚，电阻R2的另一端接电路正极VCC，触摸电极S与电阻R1的一端接二输入端四与非门集成电路IC1的8脚，电阻R1的另一端接电路正极VCC，二输入端四与非门集成电路IC1的13脚接二输入端四与非门集成电路IC1的10脚，二输入端四与非门集成电路IC1的9脚接二输入端四与非门集成电路IC1的11脚，二输入端四与非门集成电路IC1的14脚接电路正极VCC，二输入端四与非门集成电路IC1的7脚接电路地GND。

电平翻转及放大电路：由二输入端四与非门集成电路IC1和电阻R3组成，二输入端四与非门集成电路IC1的5脚及6脚与二输入端四与非门集成电路IC1的10脚相连，二输入端四与非门集成电路IC1的4脚接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电平输出端。

其他部分电路的组成及元器件相互间的连接特征

12V直流电源DC的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源DC的负极与电路地GND相连。

电路工作原理：通过用手指触摸两个不相通的触摸电极，达到控制电路的通或断目的。用金属片制成触摸电极R和触摸电极S，人手指未触及触摸电极R或触摸电极S时，电路不工作；当手指同时触及触摸电极R和触摸电极S时，相当于接入一个等效电阻，阻值一般不小于0.8MΩ，电路也不工作。

电路动作：二输入端四与非门集成电路IC1的型号为CD4011，电路接成RS触发器，触发器具有记忆功能；二输入端四与非门集成电路IC1的12脚及8脚分别接到触摸电极R、触摸电极S上，IC1的10脚及IC1的11脚均为输出端，一则为高电位，另一则为低电位；IC1的7脚接电路地GND；IC1的14脚接电路正极VCC。

当用手触及触摸电极R金属片时，IC1的12脚为低电位，此时IC1的11脚为高电位，这时IC1的11脚传至IC1的9脚为高电位，而IC1的8脚也为高电位，IC1的10脚变为低电位，送到IC1的5脚、6脚经过反相后，IC1的4脚转为高电位，然后通过电阻R3接电平输出端子。

当用手触及电路上触摸电极S金属片时，IC1的8脚为低电位，因此，IC1的10脚为高电位，送到IC1的5脚、6脚反相后，IC1的4脚转为低电位，最后通过电阻R3接电平输出端子。

附图说明

附图1是本发明提供一个触摸式开关电路的实施例电路工作原理图。

具体实施方式

按照说明书附图1所示电路工作原理图和附图说明及以下所述的技术要求实施，即可实现本发明。

元器件的参数及选择要求

IC1为二输入端四与非门集成电路，型号选用CD4011，实施例只使用其中的3个与非门电路，二输入端四与非门集成电路IC1没有使用到的引脚必须全部接地；

电阻选用功率为1/8W金属膜电阻，电阻R1和电阻R2阻值均为9.1MΩ；电阻R3的阻值均为2.2KΩ；

触摸电极R和触摸电极S分别用尺寸10mm×10mm的金属片制作；触摸电极R为开，触摸电极S为关，也可使用单蕊线去皮制作触摸电极；

本实施例的直流电源DC的工作电压为12V。

制作与电路调试

触摸式开关电路上的触摸电极R和触摸电极S均由两块小金属片制作，用铆钉分别固定在绝缘板上。为了使触摸式开关电路能在有强电力设备的附近可靠工作，为了避免或减轻电磁干扰，触摸电极R和触摸电极S的引线尽量远离二输入端四与非门集成电路IC1的其它引脚，建议：电路板外面使用金属外壳，且金属外壳应与电路地GND妥为连接。

二输入端四与非门集成电路IC1为CMOS集成电路，它很容易因静电放电而损坏。因此，在焊接时二输入端四与非门集成电路IC1的引脚时，一定要保持人体和电路板有接保护地。必要时可以使用IC插座，以防止在焊接过程中IC1被静电所损坏；注意：二输入端四与非门集成电路IC1没有使用到的引脚必须全部接地！

如果电路工作不正常，首先应检查电路焊接是否存在连接错误；其次检查电路的所有外部连线是否有错误，任何错误均会导致电路工作失常；第三是确保IC1插入插座后任何引脚没有发生弯曲，检查其它元件是否损坏或性能变差。

Claims

1.一种触摸式开关电路，由12V直流电源DC、触摸电极R、触摸电极S、CMOS逻辑电路、电平翻转及放大电路组成，其特征在于：

CMOS逻辑电路由二输入端四与非门集成电路IC1、触摸电极R、触摸电极S、电阻R1和电阻R2组成，触摸电极R与电阻R2的一端接二输入端四与非门集成电路IC1的12脚，电阻R2的另一端接电路正极VCC，触摸电极S与电阻R1的一端接二输入端四与非门集成电路IC1的8脚，电阻R1的另一端接电路正极VCC，二输入端四与非门集成电路IC1的13脚接二输入端四与非门集成电路IC1的10脚，二输入端四与非门集成电路IC1的9脚接二输入端四与非门集成电路IC1的11脚，二输入端四与非门集成电路IC1的14脚接电路正极VCC，二输入端四与非门集成电路IC1的7脚接电路地GND；

电平翻转及放大电路由二输入端四与非门集成电路IC1和电阻R3组成，二输入端四与非门集成电路IC1的5脚及6脚与二输入端四与非门集成电路IC1的10脚相连，二输入端四与非门集成电路IC1的4脚接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电平输出端。

2.根据权利要求1所述的触摸式开关电路，其特征是：CMOS逻辑电路中二输入端四与非门集成电路IC1选用的型号为CD4011。

3.根据权利要求1所述的触摸式开关电路，其特征是：12V直流电源DC的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源DC的负极与电路地GND相连。

4.根据权利要求1所述的触摸式开关电路，其特征是：触摸电极R和触摸电极S分别用尺寸10mm×10mm的金属片制作。