2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Termín „tlačidlá rádia“pochádza z konštrukcie starých autorádií, kde by bolo množstvo tlačidiel prednastavených na rôzne kanály a mechanicky prepojených tak, aby bolo možné naraz zasunúť iba jedno.
Chcel som nájsť spôsob, ako vyrábať prepínače bez toho, aby som si musel kupovať skutočné prepínače, pretože chcem mať možnosť vybrať alternatívne prednastavené hodnoty v inom projekte, ktorý už má otočný prepínač, takže som chcel iný štýl, aby som sa vyhol chybám.
Hmatové spínače sú bohaté a lacné a mám náklad demontovaný z rôznych vecí, takže sa zdali byť prirodzenou voľbou na použitie. Šestihranný klopný obvod typu D, 74HC174, vykonáva funkciu blokovania pekne pomocou niektorých diód. Možno by mohol lepšie fungovať aj iný čip, ale „174 je veľmi lacný a diódy boli zadarmo (ťahanie dosky)“
Potrebné sú tiež niektoré odpory a kondenzátory na odblokovanie spínačov (v prvej verzii) a zabezpečenie resetovania pri zapnutí. Odvtedy som zistil, že zvýšením kondenzátora s oneskorením hodín kondenzátory na odpnutie pri prepnutí nie sú potrebné.
V Logisime beží simulácia „interlock.circ“, ktorú si môžete stiahnuť tu: https://www.cburch.com/logisim/ (Bohužiaľ sa už nevyvíja).
Vyrobil som 2 vylepšené verzie obvodu, v prvom sú odstránené iba kondenzátory proti odskoku. V druhom je pridaný tranzistor, ktorý umožňuje aktiváciu jedného z tlačidiel pri zapnutí, čo dáva predvolené nastavenie.
Zásoby
- 1x 74HC174
- 6x hmatové prepínače alebo iný typ chvíľkových spínačov
- 7x 10k odpory. Môžu byť SIL alebo DIL balené so spoločným terminálom. Použil som 2 balenia, z ktorých každý obsahoval 4 odpory.
- 6x 100n kondenzátory - presná hodnota nie je dôležitá.
- 1x 47k odpor
- 1x 100n kondenzátor, minimálna hodnota. Použite čokoľvek do 1u.
- Výstupné zariadenia, napr. Malé mosfety alebo diódy LED
- Materiály na zostavenie obvodu
Krok 1: Konštrukcia
Zostavte pomocou vami preferovanej metódy. Použil som obojstrannú dierovanú dosku. Bolo by jednoduchšie to urobiť s čipom zabaleným v priechodnom otvore DIL, ale často dostávam zariadenia SOIC, pretože sú zvyčajne oveľa lacnejšie.
So zariadením DIL teda nemusíte robiť nič špeciálne, stačí ho zapojiť a zapojiť.
Na SOIC musíte urobiť malý trik. Ohnite striedavé nohy trochu nahor, aby sa nedotýkali dosky. Zostávajúce kolíky budú v správnych rozstupoch, aby zodpovedali podložkám na doske. Tu je návod, ako som sklonil svoje (HORE znamená ohnutý hore, DOLE znamená nechať osamote)
- HORNE: 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16
- DOLE: 2, 4, 6, 8, 9, 11, 13, 15
Týmto spôsobom je možné 4 diódy pripojiť k podložkám a iba 2 k zvýšeným nohám. Časť z mňa má podozrenie, že by to bolo lepšie naopak.
Položte diódy na obidve strany čipu a spájkujte ich na miesto.
Na každý zo vstupov D namontujte výsuvné odpory. Použil som 2 balenia SIL po 4 odpory, Namontujte výsuvný odpor pre hodinový vstup. Ak používate balíky SIL, pripojte jeden z náhradných odporov namiesto samostatného
Namontujte spínače vedľa rezistorov.
Odrážacie kondenzátory pre spínače namontujte čo najbližšie k nim.
Prispôsobte svoje výstupné zariadenia. Na testovanie a predvádzanie som použil diódy LED, ale napríklad by sa vám mohlo hodiť iné zariadenie podľa vášho výberu, aby ste získali viac pólov na každom výstupe.
- Ak namontujete diódy LED, v spoločnom zapojení potrebujete iba 1 odpor obmedzujúci prúd, pretože súčasne svieti iba 1 dióda LED!
- Ak používate MOSFET alebo iné zariadenie, dávajte pozor na orientáciu zariadenia. Na rozdiel od skutočného prepínača má signál stále vzťah k 0v pripojeniu tohto obvodu, takže naň musí byť odkazovaný výstupný tranzistor.
Spojte všetko dohromady podľa schémy. Na to som použil 0,1 mm magnetický drôt, možno budete chcieť niečo menej jemné.
Krok 2: Ako to funguje
Poskytol som 4 verzie schémy: pôvodnú s kondenzátormi na odstraňovanie odskoku, s výstupnými mosfety a bez nich, a ďalšie dve verzie, v ktorých bol kondenzátor s oneskorením hodín zvýšený, takže odbúranie spínačov sa stalo nepotrebným, nakoniec s pridaním tranzistora, ktorý po zapnutí napájania prakticky „stlačí“jedno z tlačidiel.
Obvod používa jednoduché žabky typu D so spoločnými hodinami, pohodlne ich získate 6 v čipe 74HC174.
Hodiny a každý z D vstupov čipu sú pritiahnuté k zemi cez odpor, takže predvolený vstup je vždy 0. Diódy sú zapojené ako „drôtový ALEBO“obvod. Môžete použiť bránu so 6 vstupmi ALEBO, potom by ste nepotrebovali stiahnutie hodinového vstupu, ale kde je v tom zábava?
Pri prvom zapnutí obvodu je pin CLR vytiahnutý nízko cez kondenzátor, aby sa čip resetoval. Keď sa kondenzátor nabije, reset je deaktivovaný. Vybral som 47 k a 100 nF, aby som poskytol časovú konštantu približne 5 -násobok časovej konštanty kombinovaných krytov proti odrazu a sťahovacích rezistorov použitých pre spínače.
Keď stlačíte tlačidlo, prepne logiku 1 na vstup D, ku ktorému je pripojený, a prostredníctvom diódy spustí hodiny súčasne. Toto „zapojí“1, čím sa výstup Q zvýši.
Po uvoľnení tlačidla je logika 1 uložená v klopnom obvode, takže výstup Q zostáva vysoký.
Keď stlačíte iné tlačidlo, rovnaký efekt sa prejaví na klopnom obvode, ku ktorému je pripojený, ale pretože hodiny sú bežné, ten, ktorý má na svojom výstupe 1, už teraz má hodnotu 0, takže výstup Q ide nízka.
Pretože prepínače trpia odskokom kontaktov, stlačením a uvoľnením jedného nezískate úhľadné 0 potom 1 potom 0, získate prúd náhodných 1 a 0, čím sa obvod stane nepredvídateľným. Slušný obvod na odbúranie prepínačov nájdete tu:
Nakoniec som zistil, že pri dostatočne veľkom kondenzátore s oneskorením hodín nie je potrebné odstraňovanie napätia jednotlivých prepínačov.
Výstup Q akéhokoľvek klopného obvodu sa po stlačení tlačidla zvýši a výstup, ktorý nie je, sa zníži. Môžete to použiť na ovládanie MOSFETU N alebo P, vzťahujúceho sa na koľajnicu s nízkym alebo vysokým výkonom. Keď je záťaž pripojená k odtoku akéhokoľvek tranzistora, jeho zdroj bude typicky pripojený k 0 V alebo napájacej lište, v závislosti od polarity, bude však fungovať ako prepínač odkazovaný na iný bod, pokiaľ má stále dostatok priestoru na otáčanie. zapnutie a vypnutie.
Konečná schéma ukazuje tranzistor PNP, ktorý je pripojený k jednému z vstupov D. Ide o to, že keď je aplikované napätie, kondenzátor na báze tranzistora sa nabíja, kým nedosiahne bod, kde tranzistor vedie. Pretože neexistuje žiadna spätná väzba, kolektor tranzistora veľmi rýchlo zmení stav a generuje impulz, ktorý môže nastaviť vstup D vysoko a spustiť hodiny. Pretože je zapojený do obvodu cez kondenzátor, vstup D sa vráti do nízkeho stavu a pri normálnej prevádzke nie je výrazne ovplyvnený.
Krok 3: Klady a zápory
Keď som postavil tento obvod, premýšľal som, či to stojí za to. Cieľom bolo získať funkciu podobnú rádiovému tlačidlu bez nákladov na prepínače a montážny rám, ale akonáhle boli pridané sťahovacie odpory a odrazové kondenzátory, považoval som to za trochu zložitejšie, ako by som chcel.
Skutočné prepojovacie prepínače nezabúdajú, ktorý spínač bol stlačený pri vypnutí napájania, ale pri tomto obvode sa vždy vráti na predvolené nastavenie „žiadne“alebo na trvalé predvolené nastavenie.
Jednoduchší spôsob, ako urobiť to isté, by bolo použiť mikrokontrolér a nepochybujem, že na to niekto upozorní v komentároch.
Problém pri použití mikro je, že ho musíte naprogramovať. Musíte tiež mať dostatok pinov pre všetky potrebné vstupy a výstupy, alebo musíte mať na ich vytvorenie dekodér, ktorý okamžite pridá ďalší čip.
Všetky diely pre tento okruh sú veľmi lacné alebo zadarmo. Banka 6 blokovacích spínačov spoplatňuje eBay (v čase písania článku) 3,77 GBP. Ok, to nie je veľa, ale môj 74HC174 stál 9 pencí a už som mal všetky ostatné diely, ktoré sú aj tak lacné alebo zadarmo.
Minimálne množstvo kontaktov, ktoré bežne získate pomocou mechanického blokovacieho spínača, je DPDT, ale môžete ľahko získať viac. Ak chcete v tomto obvode viac „kontaktov“, musíte pridať ďalšie výstupné zariadenia, zvyčajne mosfety.
Jednou z veľkých výhod v porovnaní so štandardnými blokovacími prepínačmi je, že môžete použiť akýkoľvek typ okamžitých spínačov umiestnených kdekoľvek chcete, alebo dokonca ovládať vstupy z úplne iného signálu.
Ak ku každému z výstupov tohto obvodu pridáte tranzistor mosfet, získate výstup SPCO, okrem toho, že nie je ani taký dobrý, pretože ho môžete pripojiť iba 1 spôsobom. Pripojte to iným spôsobom a namiesto toho získate skutočne nízkoenergetickú diódu.
Na druhej strane môžete k výstupu pridať veľa mosfetov skôr, ako bude preťažený, takže môžete mať ľubovoľne veľký počet pólov. Použitím dvojíc typov P a N môžete vytvárať aj obojsmerné výstupy, čo však tiež zvyšuje zložitosť. Môžete tiež použiť výstupy ne-Q žabiek, čo vám poskytne alternatívnu akciu. Tento obvod je teda potenciálne veľmi flexibilný, ak vám nevadí extra zložitosť.