CN107703783A - 一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关,其特征在于,主要由双稳态触发芯片U,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,触摸片M,放大器P1等组成。本发明只需通过人体触摸不同的触摸片即可启动或停止设备,并且通过对触发信号进行处理,使触发信号更稳定,避免触摸开关出现误动作。本发明可以对输入双稳态触发芯片U的信号进行放大,使双稳态触发芯片U能够更准确的对信号进行识别,降低了本发明的误动作率。本发明拥有恒定的工作电流,因此其具有很高的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种触摸开关,具体是指一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关。
背景技术
目前很多机械设备均采用触摸开关来控制设备的启动和停止,然而传统的触摸开关误动作率高,严重影响设备的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的触摸开关误动作率高的缺陷,提供一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关。
本发明的目的通过下述技术方案实现:一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关,主要由双稳态触发芯片U,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,触摸片M,稳幅电路,放大器P1,P极与三极管VT4的发射极相连接、N极与电源相连接的二极管D2,与二极管D2相并联的继电器K,N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D3,正极与双稳态触发芯片U的R管脚相连接、负极接地的电容C4,正极与双稳态触发芯片U的S管脚相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C3,串接在双稳态触发芯片U的USS管脚和电容C4的负极之间的电阻R8,N极与三极管VT3的发射极相连接、P极与电容C4的负极极相连接的二极管D4,N极与电容C4的负极相连接、P极经电阻R7后与双稳态触发芯片U的D管脚相连接的二极管D1,串接在三极管VT1的发射极和二极管D2的N极之间的电阻R9,串接在三极管VT1的发射极和三极管VT2的基极之间的电阻R10,一端与VT1的基极相连接、另一端经电阻R12后接地的电阻R11,串接在双稳态触发芯片U的UDD管脚和三极管VT1的集电极之间的电阻R5,正极顺次经触摸片M和电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1,与电容C1相并联的电阻R2,串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R3,正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C2,一端与放大器P1的正极相连接、另一端与电容C2的负极相连接的电阻R4,以及串接在放大器P1的输出端和双稳态触发芯片U的CP管脚之间的电阻R6组成;所述放大器P1的正极与电容C1的正极相连接;所述双稳态触发芯片U的Q2管脚与电容C4的正极相连接;所述三极管VT3的基极与稳幅电路相连接、其集电极与三极管VT4的基极相连接;所述稳幅电路与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接;所述三极管VT2的集电极与电阻R11和电阻R12的连接点相连接、其发射极与二极管D2的N极相连接。
所述稳幅电路包括放大器P101,P极与放大器P101的正极相连接、N极与放大器P101的输出端相连接的稳压二极管D102,N极与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接、P极接地的稳压二极管D101,串接在稳压二极管D101的N极和放大器P101的正极之间的电阻R101,正极与放大器P101的负极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R102,正极经电阻R103后与放大器P101的负极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的电容C102,串接在电容C102的负极和放大器P101的输出端之间的电阻R104。
所述双稳态触发芯片U为CD4013集成芯片。
本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明只需通过人体触摸不同的触摸片即可启动或停止设备,并且通过对触发信号进行处理,使触发信号更稳定,避免触摸开关出现误动作。
(2)本发明可以对输入双稳态触发芯片U的信号进行放大,使双稳态触发芯片U能够更准确的对信号进行识别,降低了本发明的误动作率。
(3)本发明拥有恒定的工作电流,因此其具有很高的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体电路结构图。
图2为本发明的稳幅电路的结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示,本发明主要由双稳态触发芯片U,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,触摸片M,放大器P1,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,电阻R12,二极管D1,二极管D2,二极管D3,二极管D4,继电器K,电容C1,电容C2,电容C3,稳幅电路以及电容C4组成。
连接时,二极管D2的P极与三极管VT4的发射极相连接,N极与电源相连接。继电器K与二极管D2相并联。二极管D3的N极与三极管VT4的集电极相连接,P极与三极管VT3的发射极相连接。电容C4的正极与双稳态触发芯片U的R管脚相连接,负极接地。电容C3的正极与双稳态触发芯片U的S管脚相连接,负极与电容C4的负极相连接。电阻R8串接在双稳态触发芯片U的USS管脚和电容C4的负极之间。二极管D4的N极与三极管VT3的发射极相连接,P极与电容C4的负极极相连接。二极管D1的N极与电容C4的负极相连接,P极经电阻R7后与双稳态触发芯片U的D管脚相连接。电阻R9串接在三极管VT1的发射极和二极管D2的N极之间。
同时,电阻R10串接在三极管VT1的发射极和三极管VT2的基极之间。电阻R11的一端与VT1的基极相连接,另一端经电阻R12后接地。电阻R5串接在双稳态触发芯片U的UDD管脚和三极管VT1的集电极之间。电容C1的正极顺次经触摸片M和电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接,负极接地。电阻R2与电容C1相并联。电阻R3串接在放大器P1的负极和输出端之间。电容C2的正极与放大器P1的负极相连接,负极接地。电阻R4的一端与放大器P1的正极相连接,另一端与电容C2的负极相连接。电阻R6串接在放大器P1的输出端和双稳态触发芯片U的CP管脚之间。所述放大器P1的正极与电容C1的正极相连接。所述双稳态触发芯片U的Q2管脚与电容C4的正极相连接。所述三极管VT3的基极与稳幅电路相连接,其集电极与三极管VT4的基极相连接;所述稳幅电路与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接。所述三极管VT2的集电极与电阻R11和电阻R12的连接点相连接,其发射极与二极管D2的N极相连接。
其中该双稳态触发芯片U,电容C4,电容C3,二极管D1,电阻R7和电阻R8其同组成一个双稳态触发器;而三极管VT3,三极管VT4,二极管D3,继电器K以及二极管D2则形成一个开关电路;该开关电路根据双稳态触发器输出的触发信号进行导通或截止,导通时则启动设备,截止时则停止设备;该继电器K的常开触点则设置在设备的驱动电机的电源线上,当继电器K得电其常开触点闭合时驱动电机得电工作,当继电器K失电其常开触点断开时驱动电机停止工作。该放大器P1,电容C2,电阻R3和电阻R4组成一个放大电路;该放大电路可以将输入双稳态触发芯片U内的信号进行放大,使双稳态触发芯片U能够更准确的对信号进行识别,从而更准确的控制开关电路的导通和截止。
三极管VT1,三极管VT2,电阻R9,电阻R10,电阻R11以及电阻R12则组成一个恒流源电路;该电阻R11和电阻R12为三极管VT1的基极偏置电阻;当电流升高时在电阻R9的两端会产生电压降,此时三极管VT2导通,三极管VT2的集电极电流流经电阻R12,从而对三极管VT1的基极电流形成分流,使三极管VT1的基极电流减小,其集电极电流也随之减小,从而使电流更稳定,提高本发明的稳定性。该三极管VT1的型号为KTA1046,该三极管VT2的型号为2SA933AS,电阻R9的阻值为1KΩ,电阻R10和电阻R11的阻值均为10KΩ,电阻R12的阻值为100KΩ。
该双稳态触发芯片U为CD4013集成芯片,该电容C3和电容C4的容值均为47μF,电阻R7和电阻R8的阻值均为10KΩ,三极管VT3和三极管VT4的型号均为3DG12C,二极管D1~D4的型号均为1N4001,继电器K的型号为YL211137,电阻R1的阻值为100KΩ,电阻R2的阻值为1MΩ,电阻R6的阻值为1KΩ,电阻R5的阻值则为10KΩ,触摸片M为铜箔,电容C1的容值为0.1μF。该电容C2的容值为10μF,电阻R3和电阻R4的阻值均为50KΩ,放大器P1的型号为OP364。
如图2所示,所述稳幅电路包括放大器P101,P极与放大器P101的正极相连接、N极与放大器P101的输出端相连接的稳压二极管D102,N极与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接、P极接地的稳压二极管D101,串接在稳压二极管D101的N极和放大器P101的正极之间的电阻R101,正极与放大器P101的负极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R102,正极经电阻R103后与放大器P101的负极相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的电容C102,串接在电容C102的负极和放大器P101的输出端之间的电阻R104。
双稳态触发芯片U输出的触发信号经电阻R101后输入到放大器P101进行放大处理,在此过程中,稳压二极管D101和稳压二极管D102使触发信号的幅度更稳定;电阻R102和电容C101形成一个滤波器,其对干扰信号进行滤波处理。触发信号经过稳幅电路处理后更加稳定,避免触摸开关出现误动作。其中,放大器P101的型号为OP07,稳压二极管D101和稳压二极管D102的型号均为2CW60,电阻R101和电阻R104的阻值均为5KΩ,电阻R102和电阻R103的阻值均为15KΩ,电容C101和电容C102的容值均为0.01μF。
当没有触摸触摸片M时,电容C1的正极和电阻R2的连接点处于低电位,即输入双稳态触发芯片U的CP管脚为低电平信号。当人体触摸触摸片M时,电源接通,电压经电阻R1和触摸片M后对电容C1进行充电,当电容C1充电至高电电平时,即电容C1的正极和电阻R2的连接点处于高电平时,高电平信号输入到放大器P1,由放大器P1将信号增强后输出到双稳态触发芯片U,双稳态触发芯片U翻转并输出高电平,信号经稳幅电路处理后使三极管VT2和三极管VT1导通,继电器K得电其常开触点闭合,驱动电机得电工作,带动设备转动;之后电容C1通过电阻R2放电至低电平,为下一次触摸翻转做准备。由于双稳态触发芯片U的特性,所以双稳态触发芯片U的Q1管脚一直保持输出高电平。当人体再次触摸触摸片M时,电容C1再次充电,待电容C1的正极和电阻R2的连接点再次达到高电平时,使双稳态触发芯片U再次翻转,双稳态触发芯片U的Q1管脚则输出低电平,使三极管VT3和三极管VT4截止,继电器K不得电其常开触点保持断开,驱动电机失电停止工作,设备停止转动。
如上所述,便可很好的实现本发明。
Claims (2)
1.一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关,其特征在于,主要由双稳态触发芯片U,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,触摸片M,稳幅电路,放大器P1,P极与三极管VT4的发射极相连接、N极与电源相连接的二极管D2,与二极管D2相并联的继电器K,N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D3,正极与双稳态触发芯片U的R管脚相连接、负极接地的电容C4,正极与双稳态触发芯片U的S管脚相连接、负极与电容C4的负极相连接的电容C3,串接在双稳态触发芯片U的USS管脚和电容C4的负极之间的电阻R8,N极与三极管VT3的发射极相连接、P极与电容C4的负极极相连接的二极管D4,N极与电容C4的负极相连接、P极经电阻R7后与双稳态触发芯片U的D管脚相连接的二极管D1,串接在三极管VT1的发射极和二极管D2的N极之间的电阻R9,串接在三极管VT1的发射极和三极管VT2的基极之间的电阻R10,一端与VT1的基极相连接、另一端经电阻R12后接地的电阻R11,串接在双稳态触发芯片U的UDD管脚和三极管VT1的集电极之间的电阻R5,正极顺次经触摸片M和电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1,与电容C1相并联的电阻R2,串接在放大器P1的负极和输出端之间的电阻R3,正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C2,一端与放大器P1的正极相连接、另一端与电容C2的负极相连接的电阻R4,以及串接在放大器P1的输出端和双稳态触发芯片U的CP管脚之间的电阻R6组成;所述放大器P1的正极与电容C1的正极相连接;所述双稳态触发芯片U的Q2管脚与电容C4的正极相连接;所述三极管VT3的基极与稳幅电路相连接、其集电极与三极管VT4的基极相连接;所述稳幅电路与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接;所述三极管VT2的集电极与电阻R11和电阻R12的连接点相连接、其发射极与二极管D2的N极相连接;
所述稳幅电路包括放大器P101,P极与放大器P101的正极相连接、N极与放大器P101的输出端相连接的稳压二极管D102,N极与双稳态触发芯片U的Q1管脚相连接、P极接地的稳压二极管D101,串接在稳压二极管D101的N极和放大器P101的正极之间的电阻R101,正极与放大器P101的负极相连接、负极接地的电容C101,与电容C101相并联的电阻R102,正极经电阻R103后与放大器P101的负极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的电容C102,串接在电容C102的负极和放大器P101的输出端之间的电阻R104。
2.根据权利要求1所述的一种恒流供电的信号稳幅单触摸片触摸开关,其特征在于,所述双稳态触发芯片U为CD4013集成芯片。
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