Если перед вами стоит задача включать и выключать устройство или несколько устройств одной кнопкой, и вы в поисках такого варианта, то вы зашли к нам явно по адресу. Здесь вашему вниманию будет предложено несколько схем реализации подобных проектов на различных микросхемах, а значит с различными принципами действия, но с одним и тем же результатом. Что же, давайте обо всем по порядку!
Управление одним устройством (включение-выключение) от одной кнопки (NE555)
Первую схему мы не особо будем «мусолить» так как схема не является нашей оригинальной идеей, кроме того эта схема итак уже разобрана везде и всюду в интернете. Мы посмотрели, что на этот счет есть даже видео. Если есть желание, то можете поискать.
По сути это схема работает на микросхеме таймере NE555. Да, микросхемка уже легендарная и сыскавшая себе славу. Здесь из этого самого таймера организовали мультивибратор. Итак, если у таймера создать обратную связь, то получается мультивибратор. А эта самая связь как раз и создается посредством нажатия на кнопку. В итоге таймер входит в режим мультивибратора и с определенной периодичность начинает выдавать на выходе импульсы то единичку, то нолик. В итоге именно этот импульс и будет управляющим для силовой и индикационной цепочки на транзисторе с реле и светодиоде.
Какие здесь могут быть минусы. Ну, главный минус, что таймер так и остается таймером, то есть его не особо интересует сколько раз вы нажали на кнопку, ему более интересно как быстро зарядиться или разрядиться конденсатор в 1 МкФ. То есть, возможно проскакивания включения выключения, не явное и неточное срабатывание. Некоторые радиолюбители называют это «дребезжанием контактов», но к этому термину это не имеет никакого отношения. Это штатная работа таймера, не более того. Итак, с этим вариантом все понятно.
Управление несколькими или одним устройством (включение-выключение) от одной кнопки (К155ИЕ7)
Теперь вариант на счетчике. Здесь принцип такой. Есть двоичный счетчик на микросхеме К155ие7, на его выходе с подачей входного сигнала меняется потенциал. Опять же это либо единичка, либо нолик. Всего четыре выхода. Первый выход на ножке 3 меняет свой потенциал при каждом 1 нажатии, второй на ножке 2 при каждом 2 и т.д. В итоге что получается? Выходит то, что одним нажатием можно управлять не только одним устройством, а сразу 4, то есть согласно количеству выходов. Здесь главное сигнал слабого тока преобразовать в сигнал высокого тока. Именно для этого на нужную нам ножку-выход достаточно «повесить» силовой модуль, собранный на оптопаре 4n25, транзисторе и реле.
Также кроме управления одним, двумя, тремя или четырьмя устройствами можно будет применить такую схему и в качестве кодового ключа, то есть кодового замка. Здесь можно поставить второй счетчик и в зависимости от высоких потенциалов на определенных ножках обеспечить питание для срабатывания управляющего запорного элемента замка. Мы не будем развивать эту тему, так как по этому поводу лучше сделать свою, тематическую статью. Можно лишь подытожить, что такая схема не намного сложнее первой при этом работает от одного нажатия четко и без отклонений, да к тому же может управлять сразу питанием 4 устройств. Именно этого нам и надо было добиться!
А теперь кому лень было все это читать, разбираться, предлагаем посмотреть видео, в котором как раз и описано все тоже самое.
Светодиодные лампы
Сколько потребляет зарядное устройство и можно ли сэкономить на нем или почему все-таки надо отключать зарядку из розетки
Команды для включения и отмены опций у сотовых операторов (МТС, Билайн, Мегафон)
Маркировка резисторов по цветам (номинальное сопротивление и мощность)
Электрические кабельные системы отопления (ЭКСО) отличное решение современного дома
Schneider Electric: новинки серии Odace
Многие бытовые электроприборы, будь то музыкальные центры, телевизоры, различные светильники, включаются и выключаются путём нажатия одной и той же кнопки. Нажал один раз – прибор включился, нажал ещё раз – выключился. В радиолюбительской практике часто возникает необходимость реализовать этот же принцип. Такие кнопки часто используют при построении самодельных усилителей в изящных корпусах, устройство с этим принципом включения и выключения выглядит уже куда более совершенным, напоминая заводской прибор.
Схема устройства
Схема включения и выключения нагрузки одной кнопкой представлена ниже. Она проста как валенок, не содержит дефицитных компонентов и запускается сразу. Итак, схема:
Её ключевое звено – популярная микросхема таймер NE555. Именно она регистрирует нажатие клавиши и устанавливает на выходе либо логическую 1, либо 0. Кнопка S1 – любая кнопка на замыкание без фиксации, т.к. через неё практически не протекает ток, требований к кнопке нет практически никаких. Я взял первую попавшуюся, советскую 60-х годов.
Конденсатор С1 и резистор R3 подавляют дребезг контактов кнопки, С1 лучше всего применить неполярный керамический или плёночный. Светодиод LED1 индицирует о состоянии нагрузки – светодиод горит, нагрузка включена, погашен – выключена. Транзистор Т1 коммутирует обмотку реле, здесь можно применить любой маломощный транзистор структуры NPN, например, BC547, КТ3102, КТ315, BC184, 2N4123. Диод, стоящий параллельно обмотке реле, служит для подавления импульсов самоиндукции, возникающих в обмотке. Можно применять любой маломощный диод, например, КД521, 1N4148. Если нагрузка потребляет небольшой ток, можно подключать её непосредственно к схеме вместо обмотки реле. В таком случае стоит поставить транзистор помощней, например, КТ817, а диод можно исключить.
Материалы
Для сборки схемы понадобится:
- Микросхема NE555 – 1 шт.
- Транзистор BC547 – 1 шт.
- Конденсатор 1 мкФ -1 шт.
- Резистор 10 кОм – 2 шт.
- Резистор 100 кОм – 1 шт.
- Резистор 1 кОм – 2 шт.
- Кнопка без фиксации – 1 шт.
- Диод КД521 – 1 шт.
- Светодиод на 3 в. – 1 шт.
- Реле – 1 шт.
Сборка устройства
В первую очередь, необходимо изготовить печатную плату. Она выполняется методом ЛУТ, файл к статье прилагается. Отзеркаливать перед печатью не нужно. Метод ЛУТ неоднократно описывался в интернете, научиться ему не так уж и трудно. Несколько фотографий процесса:Скачать плату:
(cкачиваний: 958)
Если под рукой нет принтера, нарисовать печатную плату можно маркером или лаком, ведь она достаточно небольшая. После сверления отверстий плату нужно залудить, чтобы предотвратить окисление медных дорожек.
После изготовления платы можно приступать к запаиванию в неё деталей. Сначала запаиваются мелкие компоненты – резисторы, диоды. После этого конденсаторы, микросхемы и всё остальное. Провода можно как впаять напрямую в плату, так и соединить их с платой с помощью клеммников. Контакты питания и контакты OUT для подключения реле я вывел через клеммники, а кнопку впаял непосредственно в плату на паре проводков.
Таким образом, эту плату можно встроить в какой-нибудь прибор, будь то усилитель, самодельный светильник, или что-либо иное, требующего включения и выключения одной кнопкой без фиксации. В сети есть множество других подобных схем, построенных на советских микросхемах, транзисторах, однако именно эта схема с использованием микросхемы NE555 зарекомендовала себя как самая простая и одновременно с этим надёжная.
Будь то старые или новые гаджеты, они ломаются, и смартфоны не являются исключением. Простого падения на твердую поверхность достаточно, чтобы нанести ущерб.
Смартфоны являются хрупкими по природе. Даже если они не ломаются, они подвержены многим проблемам. Одной из таких проблем, которая очень распространена среди пользователей Android, является случай, когда кнопка питания перестает работать.
Подумайте об этом, кнопка питания — кнопка, которую мы нажимаем бесчисленное количество раз в день — перестает работать. Этого достаточно, чтобы создать хаос в нашей жизни. Когда снова и снова нажимаешь кнопку — что можно ожидать — она перестанет работать в один прекрасный день.
Это происходит не со всеми, но те, кто сталкиваются с этой проблемой знают, как она осложняет работу телефона. Вот несколько решений для этой раздражающей проблемы.
1. Автоматизация функции включения/выключения с Gravity Screen.
Gravity Screen является удивительным приложением. Использование различных датчиков телефона включает и выключает экран. Функция, такая как сенсор датчика кармана или стола, предполагает обнаружение, когда вы держите ваш телефон, а когда нет. Она учится понимать, когда вы собираетесь использовать телефон, и в соответствии с этим, включает или выключает его, честно говоря, она работает всегда, но точность может варьироваться от устройства к устройству.
Если вам не особенно интересно то, как приложение работает, и вы просто хотите, чтобы оно включало и выключало телефон, тогда вперед, скачивайте его, и оно превосходно будет работать без чрезмерного разряда батареи, если вы настроили его правильно.
2. Moto display
Приложение ограничено тем, что его могут использовать только владельцы устройств Motorola, но мы должны были добавить его в список, потому что оно просто потрясающее.
В Moto display можно видеть уведомления не включая телефон. Но его можно использовать не только для просмотра уведомлений. Просто не трогайте телефон в течение нескольких секунд, а затем возьмите его, и вы увидите как включится Moto display. В этот момент вы можете провести пальцем вниз по направлению к значку блокировки, чтобы разблокировать его. Отлично работает.
Moto dispay не блокирует телефон, это нужно делать вручную. Но так как кнопка питания не работает, мы рекомендуем установить время режима сна телефона к минимуму, то есть 15 секунд.
3. Перевести Вкл/Выкл питания на кнопку громкости
Да, вы правильно прочитали, есть приложение и для этого тоже, и самое лучшее, что оно работает, даже если телефон не рутирован. Это приложение называется Volume Unlock Power Button Fix, то есть “громкость разблокировать, клавишу питания пофиксить”. Это очень и очень длинное имя, но оно полностью определяет цель приложения.
Прежде всего, установите его на телефоне. Теперь откройте приложение и предоставьте ему права администратора. Это необходимо, в противном случае, приложение не будет работать. Откройте приложение и включите «Enable Volume Unlock» и «Screen off», используя переключатели справа. Если вы включили оба варианта, то вы сможете выключить экран на панели уведомлений и включить его с помощью кнопки громкости.
В настройках приложения, вы также можете включить такие функции, как автоматический запуск при загрузке и авто включение/отключение, которое будет работать в установленном временном интервале. Например, установив время с 06:00 до 04:00, приложение будет функционировать только в течение этого времени.
Мы использовали его в течение 2 дней, и не нашли каких-либо ненужных разрядов батареи. Это удивительное приложение.
В портативных устройствах, как известно, важной составляющей является время автономной работы. Кому понравится пользоваться устройством, которое приходится очень часто заряжать? Поэтому к различным способам снижения энергопотребления полезно добавлять еще одну функцию - автоматическое отключение питания, которое поможет спасти заряд батареи если пользователь забыл отключить устройство. А для того чтобы это реализовать, нужно чтобы устройство включалось и выключалось от кнопки без фиксации. Мне как раз понадобилось реализовать подобное и испытав несколько схем найденных в интернете, остановился на самом интересном решении. Поэтому сейчас покажу, как можно включать и выключать устройство на микроконтроллере одной кнопкой без фиксации и реализацию такого алгоритма в Bascom-AVR.
Схема строится на небольшом количестве дискретных элементов и использует одно прерывание контроллера:
При нажатии на кнопку S1 транзистор Q1 открывается и напряжение от батареи идет в схему. Для того чтобы после отпускания кнопки транзистор Q1 не закрылся, необходимо открыть транзистор Q2, подав на затвор единичку. И пока на затворе Q2 будет высокий уровень напряжения, схема будет запитана. Когда же нужно будет обесточить схему и отключить устройство, просто снимаем напряжение с этого вывода, оба транзистора закроются и полностью обесточат схему. Светодиод D3 для индикации работы.
Транзисторы необходимо использовать с логическим уровнем отпирания (Logic Level), чтобы они полностью открывались от напряжения батареи. Хотя я собрал и тестировал схему на том, что попало под руку: в качестве Q1 я использовал IRF5305, а в качестве Q2 - IRF530. Оба транзистора от 5 вольт открываются почти полностью. Взял я их потому что они в больших корпусах и их можно использовать в макетке. Заместо диодов D1 и D2 воткнул диодный мост:)
Первый пример. Включение и выключение питания происходит простым нажатием на кнопку.
$regfile
=
"m8def.dat"
$crystal
=
1000000
Dim flag as Byte "переменная для выполнения основной программы
Config
PORTB
.
0
=
OUTPUT
"выход светодиода
Led
alias
portb
.
0
Config
portd
.
3
=
OUTPUT
"управление питанием
pwr
alias
portd
.
3
Config
INT0
=
low
level
"кнопка включения/выключения
On
Int0 Zapusk
:
Enable
int0
"разрешаем прерывания
Enable
interrupts
"основной цикл
Do
If
flag
=
1
then
Led
=
1
End
if
Loop
end
zapusk
:
toggle pwr "включение / выключение
flag = 1 "поднимаем флаг
do
loop
until
pind
.
2
=
1
waitms
100
Gifr
=
64
return
И второй пример. Для того чтобы исключить случайное включение или выключение, чаще используется задержка при нажатии. Это тоже легко реализуется в данной схеме, код ниже немного изменен и теперь включение и выключение происходит с трехсекундной задержкой:
$regfile
=
"m8def.dat"
$crystal
=
1000000
dim
flag
as
Byte
"переменная для выполнения осовной программы
dim
a
as
Byte
"для организации задержки
config
PORTB
.
0
=
OUTPUT
"выход светодиода
led
alias
portb
.
0
config
portd
.
3
=
OUTPUT
"управление питанием
pwr
alias
portd
.
3
config
INT0
=
low
level
"кнопка включения/выключения
On
Int0 Zapusk
:
enable
int0
"разрешаем прерывания
enable
interrupts
"основной цикл
do
if
flag
=
1
then
"выполнение основной программы
"....
"....
end
if
loop
end
"прерывание при нажатии на кнопку
zapusk
:
flag = 1 "поднимаем флаг
do
incr
a
wait
1
if
a
=
3
then
"если прошло 3 секунды
toggle
pwr
"включение / выключение
toggle
led
goto
ext
"выход из цикла
end
if
loop
until
pind
.
2
=
1
"пока нажата кнопка крутимся здесь
ext
:
a
=
0
waitms
100
Gifr
=
64
return
28-07-2016
Anthony Smith
Слаботочные выключатели без фиксации, подобные монтируемым на плату тактовым кнопкам, дешевы, доступны и отличаются большим разнообразием размеров и стилей. В то же время кнопки с фиксацией часто имеют бóльшие габариты, они дороже, а диапазон их конструктивных вариантов относительно ограничен. Это может оказаться проблемой, если вам потребуется миниатюрный недорогой выключатель для фиксации питания нагрузки. В статье предлагается схемное решение, позволяющее придать кнопке с самовозвратом функцию фиксации.
Ранее были предложены конструкции, схемы которых основывались на дискретных компонентах и микросхемах , . Однако ниже будет описана схема, которой для выполнения тех же функций потребуется всего пара транзисторов и горсть пассивных компонентов.
На Рисунке 1а приведен вариант схемы включения питания для случая нагрузки, подключенной к земле. Схема работает в режиме «переключателя»; это значит, что первое нажатие включает питание нагрузки, второе выключает, и так далее.
Чтобы понять принцип работы схемы, представим, что источник питания +V S только что подключен, конденсатор C1 в исходном состоянии разряжен, и транзистор Q1 выключен. При этом резисторы R1 и R3 оказываются включенными последовательно и подтягивают затвор P-канального MOSFET Q2 к шине +V S , удерживая транзистор в закрытом состоянии. Сейчас схема находится в «деблокированном» состоянии, когда напряжение нагрузки V L на контакте OUT (+) равно нулю.
При кратковременном нажатии нормально разомкнутой кнопки затвор Q2 подключается к конденсатору C1, разряженному до 0 В, и MOSFET включается. Напряжение нагрузки на клемме OUT (+) немедленно увеличивается до +V S , через резистор R4 транзистор Q1 получает базовое смещение и открывается. Вследствие этого Q1 насыщается и через резистор R3 подключает затвор Q2 к земле, удерживая MOSFET открытым, когда контакты кнопки разомкнуты. Теперь схема находится в «зафиксированном» состоянии, когда оба транзистора открыты, нагрузка получает питание, а конденсатор C1 заряжается до напряжения +V S через резистор R2.
После повторного кратковременного замыкания переключателя напряжение на конденсаторе C1 (теперь равное +V S) окажется приложенным к затвору Q2. Поскольку напряжение затвор-исток Q2 теперь близко к нулю, MOSFET выключается, и напряжение нагрузки падает до нуля. Напряжение база-эмиттер Q1 также опускается до нуля, закрывая транзистор. В результате при отпущенной кнопке ничто не удерживает Q2 в открытом состоянии, и схема возвращается в «деблокированное» состояние, когда оба транзистора выключены, нагрузка обесточена, а C1 разряжается через резистор R2.
Шунтирующий выходные зажимы резистор R5 устанавливать необязательно. При отпущенной кнопке конденсатор C1 разряжается на нагрузку через резистор R2. Если импеданс нагрузки очень велик (то есть, соизмерим с величиной R2), или нагрузка содержит активные устройства, такие, скажем, как светодиоды, напряжение нагрузки во время выключения Q2 может оказаться достаточно большим, чтобы через резистор R4 открыть транзистор Q1 и не позволить схеме выключиться. Резистор R5 при выключении Q2 подтягивает клемму OUT (+) к шине 0 В, обеспечивая быстрое выключение Q1 и давая схеме возможность надлежащим образом перейти в закрытое состояние.
При правильном выборе транзисторов схема будет работать в широком диапазоне напряжений и может использоваться для управления такими нагрузками, как реле, соленоиды, светодиоды и т. д. Однако не забывайте, что некоторые работающие на постоянном токе вентиляторы и моторы продолжают вращаться и после выключения питания. Это вращение может создавать противоЭДС, достаточно большую, чтобы открыть транзистор Q1 и не позволить схеме выключиться. Решение проблемы показано на Рисунке 1б, где последовательно с выходом включен блокировочный диод. В этом случае также можно добавить в схему в резистор R5.
На Рисунке 2 изображена еще одна схема, предназначенная для нагрузок, подключенных к верхней шине питания, таких, например, как показанное в этом примере электромагнитное реле.
Обратите внимание, что Q1 был заменен p-n-p транзистором, а на месте Q2 теперь находится N-канальный MOSFET. Эта схема работает точно так же, как схема описанная выше. Здесь R5 выполняет функцию подтягивающего резистора, соединяющего выходной контакт OUT (-) с шиной +V S , когда транзистор Q2 выключается, и обеспечивающего быстрое закрывание Q1. Как и в предыдущей схеме, резистор R5 является необязательным компонентом, и устанавливается только при некоторых типах нагрузки, упомянутых выше.
Заметим, что в обеих схемах постоянная времени C1, R2 выбирается исходя из требуемого подавления дребезга контактов. Обычно нормальной считается величина от 0.25 с до 0.5 с. Меньшие постоянные времени могут привести к неустойчивой работе схемы, в то время как бóльшие увеличивают время ожидания между замыканиями контактов кнопки, за которое должен произойти достаточно полный заряд и разряд конденсатора C1. При указанных на схеме значениях C1 = 330 нФ и R2 = 1 МОм номинальная величина постоянной времени равна 0.33 с. Обычно этого бывает достаточно, чтобы устранить дребезг контактов и переключить нагрузку за время порядка пары секунд.
Обе схемы предназначены для фиксации и отпускания ключа в ответ на кратковременные замыкания контактов. Однако каждая из них проектировалась таким образом, чтобы гарантировать правильную работу даже при сколь угодно длительном нажатии кнопки. Рассмотрим схему на Рисунке 2, когда транзистор Q2 закрыт. Если кнопка нажимается для выключения схемы, затвор подключается к потенциалу 0 В (поскольку конденсатор C1 разряжен), и MOSFET закрывается, давая возможность общей точке резисторов R1 и R2 подключиться к шине +V S через резистор R5 и импеданс нагрузки. Одновременно Q1 также выключается, в результате чего затвор Q2 оказывается соединенным с шиной GND через резисторы R3 и R4. Если кнопку сразу же отпустить, C1 просто зарядится через резистор R2 до напряжения +V S . Однако если оставить кнопку замкнутой, напряжение затвора Q2 будет определяться потенциалом делителя, образованного резисторами R2 и R3+R4. Считая, что при разблокированной схеме напряжение на контакте OUT (-) приблизительно равно +V S , для напряжения затвор-исток транзистора Q2 можно записать следующее выражение:
Даже если напряжение +V S будет равно 30 В, результирующего напряжения 0.6 В между затвором и истоком не хватит, чтобы открыть MOSFET вновь. Следовательно, при разомкнутых контактах кнопки оба транзистора будут оставаться выключенными.
