Come assemblare un interruttore tattile fai da te: descrizione dell'apparecchio e schema di montaggio

Le tecnologie elettroniche coprono un vasto spettro del settore domestico. Non ci sono praticamente limiti. Anche le funzioni più semplici dell'interruttore di una lampada domestica sono ora sempre più spesso svolte da dispositivi touch, piuttosto che da quelli tecnologicamente obsoleti, manuali.

I dispositivi elettronici, di regola, rientrano nella categoria delle costruzioni complesse. Tuttavia, come dimostra la pratica, costruire un interruttore touch fai-da-te non è affatto difficile. Per questo è sufficiente un'esperienza minima nella costruzione di dispositivi elettronici.

Proponiamo di comprendere il funzionamento, le funzionalità e le regole di collegamento di tale interruttore. Per gli appassionati del fai-da-te, abbiamo preparato tre schemi di montaggio funzionanti per il dispositivo intelligente, realizzabili in casa.

Costruzione dell'interruttore touch

Il termine 'touch' ha una definizione piuttosto ampia. In sostanza, con esso si intende un intero gruppo di sensori in grado di reagire a segnali molto diversi.

Tuttavia, in relazione agli interruttori – dispositivi dotati di funzionalità di commutazione – l'effetto touch viene spesso considerato come l'effetto ottenuto dall'energia del campo elettrostatico.

Questa è, più o meno, la costruzione dell'interruttore luce da considerare, creata sulla base di un meccanismo sensore. Un leggero tocco con la punta del dito sulla superficie del pannello frontale accende l'illuminazione in casa.

All'utente comune è sufficiente toccare con le dita tale campo di contatto e in risposta si ottiene lo stesso risultato di commutazione che dà un normale interruttore a chiave.

Nel frattempo, la struttura interna dell'apparecchiatura touch differisce sostanzialmente da un semplice interruttore manuale.

Di solito questa costruzione si basa su quattro unità funzionanti:

• pannello protettivo;
• sensore di contatto (touch);
• scheda elettronica;
• corpo del dispositivo.

La varietà di dispositivi basati su sensori è vasta. Vengono prodotti modelli con funzioni di interruttori normali. E ci sono sviluppi più avanzati: con regolatori di luminosità, che monitorano la temperatura ambiente, alzano le tende alle finestre e altri.

Dal punto di vista costruttivo, l'interruttore sensore è così composto: 1 – pannello protettivo in vetro temperato; 2 – scheda di alloggiamento degli elementi sensori; 3 – pannello in bachelite con lo schema elettronico del dispositivo; 4 – corpo (telaio) dell'interruttore (+)

Non solo tutti questi tipi di interruttori si controllano con un semplice tocco, ma esistono anche interruttori con comando a distanza. Cioè, Lei può spegnere la lampada o ridurre la luminosità delle lampade del dispositivo senza dover compiere movimenti extra come spostarsi dal luogo di riposo all'interruttore.

Opzioni e funzionalità del dispositivo

Gli interruttori con timer meritano senz'altro una considerazione a parte.

Qui sono presenti le caratteristiche tradizionali, come:

• silenziosità di funzionamento;
• design interessante;
• utilizzo sicuro.

Oltre a tutto ciò, si aggiunge un'altra funzione utile: il timer integrato. Con il suo aiuto, l'utente ha la possibilità di controllare l'interruttore in modo programmato. Ad esempio, impostare i tempi di accensione e spegnimento in un determinato intervallo di tempo.

Una variante unica di sviluppo dell'interruttore con funzionalità timer integrata. Con questi dispositivi si aprono possibilità di gestire l'illuminazione in un orario rigorosamente stabilito. Il risparmio di elettricità è evidente.

Di solito, questi dispositivi non hanno solo un timer, ma anche un accessorio di altro tipo – ad esempio, un sensore acustico.

In questa variante, il dispositivo funge da controllore di movimento o rumore. Basta dare voce o battere le mani e le lampade dell'apparecchio nell'appartamento si accenderanno con luce intensa.

A proposito, nel caso di luminosità eccessiva, esiste un'altra funzionalità – la regolazione dimmer. Gli interruttori di tipo sensore dotati di dimmer consentono di controllare l'intensità della luce.

Modifica dei dispositivi sensore – l'interruttore acustico. Funziona con un metodo leggermente diverso, ma è anch'esso un dispositivo che supporta le tecnologie di utilizzo dei sensori. In questo caso, l'elemento sensore è un microfono sensibile.

In realtà, c'è una sfumatura per tali sviluppi. I dimmer, di solito, non supportano l'uso di lampade fluorescenti e a LED negli apparecchi. Ma la risoluzione di questo difetto è, molto probabilmente, una questione di tempo.

Legga di più sulle varietà degli interruttori della luce “intelligenti” in questo articolo.

Regole di collegamento del dispositivo

La tecnologia di montaggio di tali dispositivi, nonostante la perfezione delle costruzioni, è rimasta tradizionale, come previsto per gli interruttori della luce standard.

Di solito, sul retro del corpo del dispositivo sono presenti due contatti terminali – uno di ingresso e uno per il carico. Sui dispositivi di produzione estera sono contrassegnati con i marcatori «L-in» e «L-load».

La tecnica di collegamento dei dispositivi differisce poco dallo standard. I principali morsetti di lavoro: L1 (Load) – linea di collegamento della fase di tensione; L (In) – linea di uscita della tensione sotto carico; COM – terminale di interfaccia dei dispositivi (+)

Queste designazioni dovrebbero essere comprensibili anche per un utente inesperto. Tuttavia, in ogni caso, si consiglia di consultare il manuale del dispositivo prima dell'installazione. La commutazione nello schema del dispositivo avviene sulla linea di fase.

Cioè, all'ingresso «L-in» viene fornita la fase – viene collegato il conduttore di fase. E dalla linea «L-load» viene prelevata la tensione per il carico – in particolare per la lampada dell'apparecchio.

Nel frattempo, le strutture degli interruttori a sensore possono prevedere il collegamento di più carichi indipendenti. Su tali dispositivi, il numero di terminali per il collegamento aumenta.

Inoltre, insieme al terminale di tensione in ingresso «L-in», sono presenti due o anche tre fori per il carico «L-load». Di solito sono marcati approssimativamente così: «L1-load», «L2-load», ecc.

Distribuzione completa dell'interruttore: 1 – terminale delle uscite di carico; 2 – pannello di protezione; 3 – meccanismo a molla per il fissaggio dei conduttori; 4 – informazioni sul produttore; 5 – involucro ignifugo; 6 – interfaccia di doppio controllo; 7 – foro per vite (+)

L'installazione degli interruttori a sensore non differisce sostanzialmente dalla versione standard. La struttura degli interruttori è progettata per essere alloggiata nelle tradizionali scatole da incasso. Il fissaggio del telaio del meccanismo di lavoro del dispositivo avviene solitamente tramite viti.

Interruttore touch fai-da-te

Acquistare un interruttore a sensore per uso domestico non è certo un problema. Tuttavia, il costo di questi dispositivi, in un certo senso intelligenti, parte da 15-20 €. E questo è il prezzo per le strutture non più perfezionate. Pertanto, la domanda sorge spontanea: è possibile realizzare un interruttore a sensore per la luce fai da te?

Per le persone che hanno una certa familiarità con la teoria dell'elettrotecnica, costruire un interruttore utilizzando un sensore è un lavoro perfettamente realizzabile. Esistono numerose soluzioni circuitali a riguardo.

Schema dell'interruttore touch con trigger

Molti schemi per la realizzazione di dispositivi di questo tipo sono semplici e comprensibili. Consideriamo una delle numerose soluzioni che si possono realizzare da sé per uso domestico.

Una tale costruzione di interruttore con due sensori è valutata sul mercato a partire da 16 € al pezzo. Se si hanno le capacità, qualcosa di simile può sempre essere realizzato con le proprie mani. Inoltre, i costi per i componenti sono circa cinque volte inferiori.

La serie di microchip K561TM2, ampiamente diffusa nella pratica dei radioamatori, è l'elemento principale dell'interruttore a sensore assemblato con le proprie mani.

Il microchip K561TM è un flip-flop il cui stato può essere modificato applicando un segnale di controllo al suo ingresso. Questa proprietà viene utilizzata con successo per realizzare la funzione di commutatore.

Il circuito di ingresso è costruito con l'aggiunta di un transistor a effetto di campo V11, che garantisce un'elevata sensibilità in ingresso e isola inoltre bene l'ingresso dall'uscita.

L'elemento sensore E1 del circuito è costituito da una piastra metallica e viene collegato all'ingresso del transistor a effetto di campo attraverso un resistore di elevata resistenza. In questo modo viene garantita la sicurezza dell'utente da eventuali scosse elettriche.

Schema del dispositivo per il montaggio fai-da-te. Bastano un solo microchip, un paio di transistor e un tiristore per assemblare un completo interruttore a sensore. Il dispositivo funziona non peggio di uno industriale (+)

La parte di uscita del circuito è basata sulla combinazione di un transistor bipolare VT2 e un tiristore di corrente VS1. Il transistor amplifica il segnale proveniente dal microchip, mentre il tiristore funge da commutatore. Nel circuito del tiristore viene inserito l'apparecchio di illuminazione che si desidera controllare.

Il circuito funziona in questo modo:

1. L'utente tocca la piastra metallica (sensore).
2. L'elettricità statica arriva all'ingresso VT.
3. Il transistor a effetto di campo commuta il flip-flop.
4. Il segnale di uscita del flip-flop viene amplificato da VT2 e apre il tiristore.
5. La lampada nel circuito del tiristore si accende.

Se l'utente tocca nuovamente il sensore, tutte le operazioni si ripetono, ma con commutazione inversa delle modalità. Tutto semplice ed efficace.

Questa soluzione circuitale può essere utilizzata per controllare lampade con una potenza totale delle lampade a incandescenza non superiore a 60 W.

Se è necessario commutare apparecchi di illuminazione più potenti, si può dotare il tiristore di un dissipatore di calore di dimensioni adeguate. Per il sensore si consiglia di utilizzare un metallo della serie di materiali ben conduttori. L'opzione ottimale è il rame argentato.

Schema basato su sensore a infrarossi

È disponibile per il montaggio fai-da-te uno schema di commutatore luce in cui viene utilizzato un sensore IR come sensore. Anche in questo caso vengono utilizzati componenti elettronici accessibili e poco costosi.

Per livello di complessità, questa versione è pensata per elettronici che stanno iniziando la loro carriera.

Un'altra soluzione circuitale per un interruttore a sensore. Ha anche un minimo di componenti elettronici, ma richiede una regolazione accurata per garantire la qualità del funzionamento. Qui è necessaria un'esperienza consolidata come elettronico (+).

L'elettronica di base di questa soluzione è costituita da due circuiti integrati e dai seguenti elementi:

• diodo LED normale — HL1;
• diodo LED a infrarossi — HL2;
• fotoricevitore — U1;
• relè — K1.

Sulla base del circuito integrato invertitore DD1 è realizzato un generatore di impulsi, mentre sul circuito integrato DD2 funziona un contatore di sistema.

In determinate circostanze, ad esempio quando un oggetto biologico appare nell'area di azione del LED a infrarossi, si attiva la coppia LED IR e fotoricevitore. Sulla base del transistor VT1 si genera un segnale di controllo che attiva il relè K1. La lampada nel circuito K1 si accende.

Se non viene rilevato movimento di oggetti nell'area del sensore a infrarossi, dopo 20 minuti di inattività il contatore conterà un numero di impulsi dal LED lampeggiante HL1 sufficiente per disattivare il relè. La lampada si spegnerà. Il tempo di attesa (in questo caso 20 minuti) è determinato dalla scelta dei componenti del circuito.

Schema semplicissimo con transistor e relè

Soluzione estremamente semplificata: un circuito per l'assemblaggio autonomo di un dispositivo a sensore, presentato di seguito.

Circuito ridotto al minimo per la costruzione fai-da-te di un interruttore a sensore. Tuttavia, a condizione di una selezione precisa dei componenti radio, si garantisce un funzionamento abbastanza efficiente e affidabile del dispositivo.

Qui è possibile utilizzare praticamente qualsiasi tipo di relè. Il criterio principale è l'intervallo di tensione operativa da 6 a 12 volt e la capacità di commutare un carico sulla rete a 220 volt.

L'elemento sensore viene realizzato tagliando un foglio di getinax rivestito di rame. I transistor possono essere di qualsiasi serie, con parametri simili a quelli indicati, ad esempio i comuni KT315.

In sostanza, questo semplice circuito è un normale amplificatore di segnale. Quando si tocca la superficie del sensore, sulla base del transistor VT1 compare un potenziale sufficiente per aprire la giunzione emettitore-collettore.

Successivamente si apre la giunzione VT2 e la tensione di alimentazione viene fornita alla bobina del relè K1. Questo relè si attiva, il suo gruppo di contatti si chiude, causando l'accensione dell'apparecchio di illuminazione.

Se non desidera sperimentare e assemblare il dispositivo personalmente, può acquistare un interruttore già pronto e installarlo autonomamente. Tutte le informazioni necessarie sulla scelta e il collegamento dell'interruttore sensore sono esposte qui.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Questa rassegna permette di conoscere più da vicino gli interruttori della luce, che stanno rapidamente guadagnando popolarità nella società.

Interruttori a sensore con il marchio Livolo: che tipo di costruzioni sono e quanto sono attraenti per l'utente finale. Una guida video sugli interruttori di nuova generazione aiuterà a trovare risposte alle domande:

Concludendo il tema degli interruttori tattili, vale la pena notare lo sviluppo attivo nel campo della progettazione e produzione di interruttori per uso domestico e industriale.

Gli interruttori della luce, apparentemente strutture semplicissime, sono ormai così perfezionati che ora è possibile controllare la luce con una frase vocale codificata e ottenere allo stesso tempo informazioni complete sullo stato dell'atmosfera all'interno della stanza.

C'è qualcosa da aggiungere o ha domande sull'assemblaggio dell'interruttore tattile? Può lasciare commenti all'articolo, partecipare alle discussioni e condividere la sua esperienza personale nell'uso di tali dispositivi. Il modulo di contatto si trova nel blocco inferiore.