4 מעגלי מתג כפיים פשוטים [נבדקו]

מעגלי מתגי הכף המוסברים כאן יפעילו או יופעלו של עומס מחובר בתגובה לצלילי מחיאת כפיים חלופיים? כאן נדון בארבעה עיצובים ייחודיים ופשוטים הניתנים לבחירה לפי העדפת המשתמש.

המאמר מדבר על מה שהכותרת מציעה - מתג כפיים. מעגל אלקטרוני קטן כאשר הוא בנוי ומשולב בכל מכשיר חשמלי יכול להתבצע כיבוי / כיבוי באמצעות מחיאת כף היד בלבד.

העיצוב המוצע כאשר הוא משולב בכל אחד ממכשירי החשמל שלך יכול לשמש להפעלה וכיבוי פשוט באמצעות מחיאת כפיים חלופית. המכשיר הופך למעניין ושימושי יותר מכיוון שהוא אינו דורש שום מנגנון או מכשיר חיצוני לביצוע הפעולות שצוינו.

הערה: מעגל IC 555 לעולם אינו יכול לייצר מיתוג הפעלה / כיבוי חלופי עבור העומס. במקום זאת הם יעבדו כמו מונו-סטבלים ויפעילו את העומס רק למשך זמן מה ואז יכבו אותו. אז אנא הרחק ממעגלים מטעים זולים ברשת .

אזורי יישום עיקריים

היישום העיקרי של מעגלי מתגי כף המתוארים להלן הוא לשליטה על מכשירי חשמל ביתיים כמו נורות ומאווררים.

נניח שתרצה לחבר מאוורר תקרה למעגל זה כדי שתוכל להפעיל או לכבות אותו עם צליל מחיאות כפיים חלופי, אתה יכול לעשות זאת בקלות על ידי חיווט של כניסת המאוורר 220 V AC דרך ממסר המעגל.

באופן דומה, אם ברצונך להחליף נורת צינור או כל מנורת 220 וולט או 120 וולט, פשוט חבר אותה בסדרה עם הממסר של מתג המחיאות כפיים.

התמונה הבאה מראה כיצד לחבר את המאוורר עם הממסר

ה וסת מאוורר ניתן לחבר בכל מקום בסדרה עם החיווט.

ניתן לחבר כל נורה עם ממסר המתגים כפיים כמפורט באיור הבא

איך רטט קול מעורר את המעגל

כפי שבטח שמתם לב מחיאת כפיים יוצרת צליל חזק והיא חדה מספיק כדי לנוע למדי מרחק. הצליל שנוצר הוא למעשה אדוות חזקות או רעידות שנוצרו עקב דחיסת אוויר פתאומית בין כפות הידיים המדהימות שלנו.

ל קטן מחובר לשלב המגבר, תנודות הקול הנגרמות על ידי מחיאות כפיים פוגעות במיקרופון והופכות לתנודות חשמליות זעירות. פולסים חשמליים אלה מוגברים לרמות מתאימות על ידי הטרנזיסטורים ומוזנים לכפכף / פלופ.

הכפכף הוא מעגל ממסר בינוני המפעיל לסירוגין את הממסר המחובר לסירוגין בתגובה לכל צליל מחיאות כף.

המעגל המוצג כאן מורכב בעצם משני שלבים, השלב הראשון הוא א שני טרנזיסטור מגבר היי-רווח והשלב השני מורכב מכיפון / פלופ יעיל.

שלב הכפכף / כישלון מחליף לסירוגין את מנהל ההתקן ממסר הפלט בתגובה לכל מחיאות כף שלאחר מכן. כך גם העומס המחובר לממסר מופעל ומושבת בהתאם.

ניתן להבין את המעגל בהסבר הבא.

1) מעגל מתג כפיים באמצעות IC 741.

מעגל הממסר המופעל לעיל הועבר לי על ידי אחד הקוראים הנלהבים של הבלוג מר דתן.

המעגל הוא מאוד מובן:

ה- opamp כאן מוגדר כ- משווה , כלומר, הוא ממוקם כדי להבדיל את הפרשי המתח הקטנים ביותר בין שתי הכניסות שלו.

כאשר צליל המחיאות פוגע במיקרופון, חווה ירידה רגעית של מתח בסיכה 2 של ה- IC, מצב זה מעלה את המתח בסיכה 3 של ה- IC לאותו רגע.

כידוע, כאשר סיכה מס '3 בפוטנציאל גבוה יותר מאשר סיכה מס' 2 הופכת את תפוקת ה- IC לגדולה, המצב מציב את תפוקת ה- IC לרגע גבוהה.

תגובה גבוהה זו מפעילה את סיכה IC 4017 מס '14 , ומכריח את תפוקתו לעבור מסיכה 2 לסיכה 3 או להיפך, בהתאם למצב ההתחלתי של היציאות.

הפעולה שלעיל מעבירה את העומס בהתאם למצב ON או OFF.

מעגל המתגים המופעל מעל 12 וולט לעיל באמצעות IC 741 נוסה ונבדק בהצלחה על ידי מר אג'י דוסה. תמונות האב-טיפוס שלהלן נשלחו על ידי מר אג'אי.

ניתן לראות את עיצוב ה- PCB (פריסת המסלול) שלהלן, כפי שתוכנן על ידי מר אג'יי:

2) מתג כפיים באמצעות טרנזיסטורים או BJT

בהסברים שלעיל למדנו מעגל מתג פשוט המופעל באמצעות מחיאות כף, ושכלל IC ליישום פעולות ההחלפה הרצויות. העיצוב הנוכחי משתמש בעקרון אחר ומשתמש רק בטרנזיסטורים לפעולות המפעילות לעיל.

הפגנת מחיאת כפיים

רשימת חלקים

• R1 = 5k6
• R2 = 47k
• R3 = 3M3
• R4 = 33K
• R5 = 330 OHMS
• R6 = 2K2
• R7 = 10K
• R8 = 1K
• R9, R10 = 10K
• C1, C4 = 0.22uF
• C2 = 1uF / 25V
• C3 = 10uF / 25V
• T1, T2, T4 = BC547
• T3 = BC557
• כל דיודות ה- IC = 1N4148
• דיודת ממסר = 1N4007
• IC = 4017
• ממסר = 12v / 400 אוהם

איך זה עובד

האיור לעיל מראה שלב שני ישר קדימה מתג מופעל קול .

השלב הראשון הכולל T1, T2 ו- T3 מהווה רווח גבוה מגבר פולט נפוץ תְצוּרָה.

מיקרופון מחובר בבסיס T1 באמצעות קבל חסימה C1.

רטט סאונד חזק הפוגע במיקרופון נאסף מיד והופך לדופקים חשמליים זעירים.

מדובר למעשה בפולסים קטנים של זרם חילופין שעוברים בקלות דרך C1 לבסיס T1.

זה יוצר מעין אפקט דחיפה-משיכה וגם T1 מתנהל בצורה המקבילה.

עם זאת התגובה של T1 חלשה יחסית ודורשת הגברה נוספת.

טרנזיסטורים T2 / T3 מוצגים בדיוק לשם כך ומסייעים בשיפור שיאי המתח שנוצרו על ידי T1 לרמות ניכרות (כמעט שוות למתח האספקה).

דופק המתח הנ'ל מוכן כעת לשימוש להחלפת הפעלה / כיבוי הממסר ומועבר לשלב הרלוונטי.

IC 4017, כידוע, מייצר תזוזה רציפה של סיכות הפלט שלו (לוגיקה גבוהה) בתגובה לכל דופק חיובי בסיכת כניסת השעון שלו 14.

דופק מתח הקול המוחזק מוגבר מוחל על סיכה 14 של ה- IC לעיל, זה מעביר את הפלט של ה- IC לוגיקה גבוהה או לוגית נמוכה בהתאם למצב ההתחלתי של ה- pin-out הרלוונטי.

פלט מופעל זה נאסף כראוי בצמתים דיודה abd המשמשים להחלפת ממסר דרך טרנזיסטור T4 ממסר.

מגעי הממסר עוברים בסופו של דבר לעומס או למכשיר שמופעל וכיבוי בהתאמה עם כל מחיאות הכף הבאות.

שימוש ב- BJT ואספקת חשמל

כשמסתכלים על דיאגרמת המעגל אנו רואים שהמעגל כולו הוגדר סביב טרנזיסטורים למטרות כלליות רגילות.

ניתן להבין את תפקוד המעגל בנקודות הבאות:

שנאי X1 יחד עם D1 והקבל C4 מהווים את מעגל אספקת החשמל הבסיסי לספק את הכוח הנדרש למעגל.

השלב הראשון הכולל R1, C1, R2, R3, R4 ו- Q1 יוצר את מעגל חיישני הקלט.

השלבים המקבילים הבאים המורכבים מ- Q2 ו- C3 יוצרים את שלב כפכף ומוודא כי האותות משלב חיישני הקלט מומרים כראוי להחלפה חלופית של הפלט.

שלב הפלט מורכב מטרנזיסטור Q4 יחיד. זה בעצם מוגדר כשלב נהג ממסר לתרגום פעולות הפעלה / כיבוי חלופיות מהשלב הקודם להחלפה פיזית של העומס המחובר על גבי מסופי הממסר.

העיצוב ישן מאוד, בניתי אותו בימי בית הספר על ידי הרכבת ערכה. תרשים המעגל באמצעות טרנזיסטורים מוצג להלן:

רשימת חלקים

• R1 - 15K
• R2, R5, R12- 2m2
• R10, R3 -270K
• R4 - 3K3
• R6 - 27K
• R7, R11 - IK5
• R8, R9 - 10K
• R13 - 2K2
• C3, C1 - דיסק 10KPF
• דיסק C2,3 - 47KPF:
• C4 - 1000uF / 16V
• Q1,2,3,4 - BC547B
• D1 - 1N4007
• D2,3,4,5 -1N4148 _
• Xl - שנאי 12V / 300mA.
• MIC - מיקרופון Condenscr
• RLY - טעינה יחידה של 12 וולט על ממסר

גרסה נוספת של האמור לעיל ניתן לראות בתרשים הבא:

3) מעגל מתג כפול-כפיים כפול

לכל מעגלי מתג הכפיים שהוסברו לעיל יש יכולת לפעול רק עם צלילי כפיים חלופיים יחידים. תכונה זו הופכת את המעגל לפגיע לצלילים חיצוניים העלולים להתרחש מדי פעם ומפעילים את העומס המחובר למעגל.

מעגל כפול המופעל על ידי מחיאות כפיים הופך לפיכך ליותר מתאים ועמיד בפני הפעלה מזויפת בשל העובדה שהוא יעבור רק בתגובה לשני צלילי מחיאות כפיים שלא במקום אחד.

המעגל המוסבר פשוט אך יעיל ואינו מעסיק מיקרו-בקרים ליישום בניגוד למעגלים אחרים ברשת.

המעגל נבדק על ידי, אך זהו תכנון מורכב למדי, חשוב להבין תחילה את השלבים בצורה משכנעת, ואז לבנות אותו כדי למנוע כשלים.

מבצע מעגל

ניתן להבין את המעגל המוחא כפיים או תפקוד המעגל הכפול כפול בנקודות הבאות:

השלב התחתון הוא בעצם מעגל מתג פשוט המופעל על ידי צליל אשר יופעל בכל צליל חזק.

ה- IC 741 הוא מחובר כמו משווה עם סיכה מספר 2 שלו המוזכרת באיזה פוטנציאל קבוע אופטימלי שנקבע על ידי הגדרת ה- VR1 המוגדרת מראש.

סיכה מס '3 של ה- IC הופכת לקלט החישה של ה- IC ומחוברת למיקרופון רגיש.

IC 4017 הסמוך הוא שלב ביסטרלי המפעיל את שלב נהג הממסר המחובר ואת העומס לסירוגין בתגובה לכל דופק גבוה חיובי בסיכה מס '14.

כאשר צליל חזק כמו 'מחיאות כפיים' פוגע במיקרופון, הוא מייבש לרגע את הסיכה מספר 2 של ה- IC741 וכתוצאה מכך דופק גבוה רגעי בסיכה מס '6.

אם חיברנו את הפלט הזה לסיכה מס '14 של IC4017 היה מביא להחלפה מיידית של העומס בכל קלט צליל אחד שאיננו רוצים שיקרה, לכן התגובה בסיכה מס' 6 של IC741 נשברת ומופנית אל שלב IC מונע יציב 555.

כיצד מוגדר IC 555

מעגל IC 555 מותקן באופן שכאשר סיכה מספר 2 מקורקעת, סיכת הפלט שלו מס '3 הופכת גבוהה לרגע למשך זמן מסוים, תלוי בערכי הקבל 10uF.

כאשר צליל פוגע במיקרופון, הדופק הגבוה מפלט IC741 מפעיל את ה- BC547 המחובר לסיכה 2 של IC555 שמטמנת לרגע את סיכה מס '2 של IC555, שמציבה את סיכה מס' 3 לגובהה.

עם זאת לגובה המיידי בסיכה מס '3 של IC555 לוקח זמן להגיע ל- BC547 המחובר בשל נוכחותו של הקבל 33uF.

עד ש 33uF נטען ומפעיל את הטרנזיסטור, הפוטנציאל בקולט הטרנזיסטור כבר נעלם בגלל היעדר צליל המחי המתרחש רק לרגע.

עם זאת, עם יישום המחיאה המיידית הבאה מספק את הפוטנציאל הנדרש בקולט הטרנזיסטור שמותר כעת לסיכת ההגעה # 14 של IC 4017.

ברגע שזה קורה נהג הממסר מפעיל או מבטל בהתאם למצבו ההתחלתי.

החלפת העומס מתבצעת אם כן רק בתגובה לזוג מחיאות צלילים שהופכות את המעגל למדי מטופש.