Elektronikusan összekapcsolódó rádiógombok (*továbbfejlesztett!*): 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A "rádiógombok" kifejezés a régi autórádiók kialakításából származik, ahol számos nyomógomb lenne különböző csatornákra előre hangolva, és mechanikusan összekapcsolva, hogy egyszerre csak egyet lehessen benyomni.

Meg akartam találni a módot a rádiógombok elkészítésére anélkül, hogy tényleges reteszelő kapcsolókat kellene vásárolnom, mert szeretnék egy másik, előre beállított értéket kiválasztani egy másik projektben, amely már rendelkezik forgó kapcsolóval, ezért más stílust akartam a hibák elkerülése érdekében.

A tapintható kapcsolók bőségesek és olcsók, és a terheket különböző dolgokból leszereltem, így természetesnek tűnt a használat. A hatszögletű D típusú flip, a 74HC174 néhány dióda segítségével szépen ellátja a reteszelő funkciót. Valószínűleg más chip jobb munkát végezhet, de a '174 nagyon olcsó, és a diódák ingyenesek voltak (táblahúzás)

Bizonyos ellenállásokra és kondenzátorokra is szükség van a kapcsolók kikapcsolásához (az első verzióban) és a bekapcsolás visszaállításához. Azóta azt tapasztaltam, hogy az óra késleltetésű kondenzátor növelésével nincs szükség a kapcsoló lekapcsolási kondenzátorokra.

Az "interlock.circ" szimuláció a Logisim programban fut, amelyet innen tölthet le: https://www.cburch.com/logisim/ (Sajnos már nincs fejlesztés alatt).

Az áramkör 2 továbbfejlesztett változatát készítettem el, az elsőben csak a visszakapcsolási kondenzátorokat távolítják el. A másodikban egy tranzisztor kerül hozzáadásra, amely lehetővé teszi az egyik gomb aktiválását a bekapcsoláskor, így az alapértelmezett beállítás.

Kellékek

• 1x 74HC174
• 6x tapintható kapcsoló vagy más típusú pillanatkapcsoló
• 7x 10k ellenállás. Ezek lehetnek SIL vagy DIL, közös terminállal csomagolva. 2 csomagot használtam, amelyek egyenként 4 ellenállást tartalmaztak.
• 6x 100n kondenzátor - a pontos érték nem fontos.
• 1x 47k ellenállás
• 1x 100n kondenzátor, minimális érték. Használjon bármit 1u -ig.
• Kimeneti eszközök, pl. Kis mosfet vagy LED -ek
• Anyagok az áramkör összeszereléséhez

1. lépés: Építés

Szerelje össze a kívánt módszerrel. Kétoldalas perforált táblát használtam. Könnyebb lenne egy átmenő lyukú DIL csomagolású chipet használni, de gyakran kapok SOIC eszközöket, mert általában sokkal olcsóbbak.

Tehát egy DIL eszköznél nem kell semmi különöset tennie, csak csatlakoztassa és csatlakoztassa.

A SOIC számára egy kis trükköt kell tennie. Hajlítsa fel kissé az alternatív lábakat, hogy ne érintsék a táblát. A fennmaradó csapok megfelelő távolságra lesznek a táblán lévő párnákhoz. Íme egy útmutató, hogyan hajlítottam meg az enyémet (FELFELEL hajlított, LE LE békén hagyni)

• FEL: 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16
• LE: 2, 4, 6, 8, 9, 11, 13, 15

Így 4 dióda csatlakoztatható párnákhoz, és csak kettőt kell felemelt lábakhoz csatlakoztatni. Egy részem azt gyanítja, hogy ez fordítva jobb lenne.

Helyezze a diódákat a chip mindkét oldalára, és forrasztja a helyére.

Szerelje fel a lehúzható ellenállásokat minden D bemenethez. 2 SIL csomagot használtam, egyenként 4 ellenállással, Szerelje fel a lehúzható ellenállást az óra bemenetéhez. Ha SIL csomagokat használ, csatlakoztassa az egyik tartalék ellenállást külön helyett

Szerelje fel a kapcsolókat az ellenállások mellé.

Szerelje fel a kapcsolókhoz tartozó visszapattanó kondenzátorokat, amennyire csak lehet.

Illessze a kimeneti eszközöket. A teszteléshez és a bemutatáshoz LED -eket használtam, de illeszthet más választott eszközt, hogy több pólust kapjon például minden kimeneten.

• Ha LED -eket szerel fel, akkor csak 1 áramkorlátozó ellenállás kell a közös csatlakozáshoz, mivel egyszerre csak 1 LED világít!
• Ha MOSFET -eket vagy más eszközöket használ, ügyeljen az eszköz tájolására. A valódi kapcsolóval ellentétben a jelnek továbbra is kapcsolata van az áramkör 0V -os csatlakozásával, ezért a kimeneti tranzisztorra kell hivatkozni.

Kösse össze mindent a vázlat szerint. Ehhez 0,1 mm -es mágneshuzalt használtam, lehet, hogy valami kevésbé finomat szeretne.

2. lépés: Hogyan működik?

A vázlatnak 4 változatát adtam meg: az eredetit kapcsoló lekapcsoló kondenzátorokkal, kimeneti mosfetekkel és anélkül, és további két változatot, ahol az óra késleltető kondenzátort megnövelték, így a kapcsolók lekapcsolása szükségtelenné vált, végül a kiegészítéssel tranzisztor, amely gyakorlatilag "megnyomja" az egyik gombot, amikor bekapcsolja.

Az áramkör egyszerű D típusú papucsokat használ közös órával, kényelmesen 6 ilyet kap a 74HC174 chipben.

Az óra és a chip minden D bemenete ellenálláson keresztül a földre van húzva, így az alapértelmezett bemenet mindig 0. A diódák "vezetékes VAGY" áramkörként vannak csatlakoztatva. Használhat egy 6 -os bemeneti VAGY kaput, akkor nem kell lehúznia az óra bemenetét, de hol van ebben a móka?

Amikor az áramkört először bekapcsolják, a CLR csapot egy kondenzátoron keresztül alacsonyra húzzák, hogy visszaállítsák a chipet. Amikor a kondenzátor feltöltődik, a visszaállítás le van tiltva. A 47k és 100nF értékeket választottam, hogy az időállandó körülbelül 5 -szöröse legyen a kombinált lekapcsolási kupakoknak és a kapcsolókhoz használt lehúzó ellenállásoknak.

Amikor megnyom egy gombot, az 1 logikát helyez a D bemenetre, amelyhez csatlakozik, és egy diódán keresztül egyidejűleg aktiválja az órát. Ez "bekapcsolja" az 1 -et, így a Q kimenet magas lesz.

A gomb elengedésekor az 1-es logika a flip-flop-ban tárolódik, így a Q kimenet magas marad.

Ha megnyom egy másik gombot, ugyanaz a hatás lép fel a flip-flopon, amelyhez csatlakozik, de mivel az órák közösek, az, amelynek kimenete 1, már 0-t mutat, tehát a Q kimenet megy alacsony.

Mivel a kapcsolók érintkezési visszapattanást szenvednek, amikor megnyomja és felengedi az egyiket, nem kap tiszta 0 -t, majd 1 -et, majd 0 -t, véletlenszerű 1 -es és 0 -s adatfolyamot kap, így az áramkör kiszámíthatatlan. Itt talál egy tisztességes kapcsoló kikapcsolási áramkört:

Végül azt tapasztaltam, hogy kellően nagy órajel-késleltető kondenzátor esetén az egyes kapcsolók lekapcsolása nem szükséges.

Bármely flip-flop Q kimenete magas lesz, ha megnyomja a gombot, és a nem Q kimenet alacsony. Ezzel vezérelheti az N vagy P MOSFET vezérlését, a kis vagy nagy teljesítményű sínre hivatkozva. Ha a terhelés bármely tranzisztor lefolyójához van csatlakoztatva, annak forrása a polaritástól függően általában 0V -ra vagy a tápcsatlakozóra van csatlakoztatva, de kapcsolóként fog működni egy másik pontra hivatkozva, amíg van még fejtere be-és kikapcsolása.

A végső vázlat egy PNP tranzisztor, amely az egyik D bemenethez van csatlakoztatva. Az ötlet az, hogy áramellátáskor a tranzisztor alján lévő kondenzátor addig tölt, amíg el nem éri azt a pontot, ahol a tranzisztor vezet. Mivel nincs visszacsatolás, a tranzisztor kollektorja nagyon gyorsan megváltoztatja az állapotot, és impulzust generál, amely magasra állíthatja a D bemenetet és elindíthatja az órát. Mivel a kondenzátoron keresztül csatlakozik az áramkörhöz, a D bemenet visszaáll az alacsony állapotba, és normál üzemben nem érzékelhető.

3. lépés: Előnyök és hátrányok

Miután megépítettem ezt az áramkört, elgondolkoztam, hogy érdemes -e ezt megtenni. A cél az volt, hogy a rádiógombhoz hasonló funkciókat a kapcsolók és a szerelőkeret költségei nélkül szerezzék meg, de miután hozzáadták a lehúzható ellenállásokat és a visszapattanó kondenzátorokat, egy kicsit bonyolultabbnak találtam, mint szerettem volna.

A valódi reteszelő kapcsolók ne felejtsék el, hogy melyik kapcsolót nyomták meg, amikor kikapcsolják a tápellátást, de ezzel az áramkörrel mindig visszatér az alapértelmezett "nincs", vagy állandó alapértelmezett értékre.

Ugyanezt egyszerűbben úgy is megtehetnénk, ha mikrokontrollert használnánk, és nem kétlem, hogy valaki ezt megjegyezni fogja a megjegyzésekben.

A mikro használatával az a probléma, hogy be kell programozni. Ezenkívül rendelkeznie kell elegendő tűvel az összes szükséges bemenethez és kimenethez, vagy rendelkeznie kell dekódolóval a létrehozáshoz, amely azonnal hozzáad egy másik chipet.

Ennek az áramkörnek az összes alkatrésze nagyon olcsó vagy ingyenes. Egy 6 blokkból álló bank bekapcsolja az eBay -t (a cikk írásakor) 3,77 £. Ok, ez nem sok, de a 74HC174 -em 9 fillérbe került, és már megvolt az összes többi alkatrész, amelyek olcsók vagy ingyenesek.

A mechanikus reteszelő kapcsolóval általában minimálisan érkező érintkezők mennyisége a DPDT, de könnyen szerezhet többet is. Ha több "kapcsolatot" szeretne ezzel az áramkörrel, akkor több kimeneti eszközt, általában mosfetet kell hozzáadnia.

Az egyik nagy előny a hagyományos reteszelő kapcsolókhoz képest az, hogy bármilyen pillanatnyi kapcsolót használhat, tetszőlegesen elhelyezve, vagy akár teljesen más jelről vezérelheti a bemeneteket.

Ha az áramkör minden kimenetéhez hozzáad egy mosfet tranzisztorot, SPCO kimenetet kap, kivéve, hogy ez nem is olyan jó, mert csak 1 módon csatlakoztathatja. Csatlakoztassa a másik irányba, és kap egy nagyon alacsony teljesítményű diódát.

Másrészről sok mosfetet adhat hozzá egy kimenethez, mielőtt túlterhelődik, így tetszőlegesen sok pólusa lehet. A P és N típusú párok használatával kétirányú kimeneteket is létrehozhat, de ez bonyolultságot is jelent. Használhatja a papucsok nem Q kimenetét is, ami alternatív műveletet biztosít. Tehát potenciálisan sok rugalmasság van ebben az áramkörben, ha nem bánja az extra bonyolultságot.