Включение и выключение нагрузки одной кнопкой своими руками

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.

Кроме того, необходим паяльник, флюс, припой и умение собирать электронные схемы. Электронные компоненты стоят почти копейки и продаются в любом магазине радиодеталей.

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:

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.

Смотрите видео

Принцип работы наглядно показан на видео.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Включить-выключить. Схемы управления питанием | Электроника для всех

С батарейным питанием все замечательно, кроме того, что оно кончается, а энергию надо тщательно экономить. Хорошо когда устройство состоит из одного микроконтроллера — отправил его в спячку и все. Собственное потребление в спящем режиме у современных МК ничтожное, сравнимое с саморазрядом батареи, так что о заряде можно не беспокоиться. Но вот засада, не одним контроллером живо устройство. Часто могут использоваться разные сторонние периферийные модули которые тоже любят кушать, а еще не желают спать. Прям как дети малые. Приходится всем прописывать успокоительное. О нем и поговорим.

▌Механическая кнопка
Что может быть проще и надежней сухого контакта, разомкнул и спи спокойно, дорогой друг. Вряд ли батарейку раскачает до того, чтобы пробить миллиметровый воздушный зазор. Урания в них для этого не докладывают. Какой нибудь PSW переключатель то что доктор прописал. Нажал-отжал.

Вот только беда, ток он маленький держит. По паспорту 100мА, а если запараллелить группы, то до 500-800мА без особой потери работоспособности, если конечно не клацать каждые пять секунд на реактивную нагрузку (катушки-кондеры). Но девайс может кушать и поболее и что тогда? Приматывать синей изолентой к своему хипстерскому поделию здоровенный тумблер? Нормальный метод, мой дед всю жизнь так делал и прожил до преклонных лет.

▌Кнопка плюс
Но есть способ лучше. Рубильник можно оставить слабеньким, но усилить его полевым транзистором. Например вот так.

Тут переключатель просто берет и поджимает затвор транзистора к земле. И он открывается. А пропускаемый ток у современных транзисторов очень высокий. Так, например, IRLML5203 имея корпус sot23 легко тащит через себя 3А и не потеет. А что-нибудь в DPACK корпусе может и десяток-два ампер рвануть и не вскипеть. Резистор на 100кОм подтягивает затвор к питанию, обеспечивая строго определенный уровень потенциала на нем, что позволяет держать транзистор закрытым и не давать ему открываться от всяких там наводок.

▌Плюс мозги
Можно развить тему управляемого самовыключения, таким вот образом. Т.е. устройство включается кнопкой, которая коротит закрытый транзистор, пуская ток в контроллер, он перехватывает управление и, прижав ногой затвор к земле, шунтирует кнопку. А выключится уже тогда, когда сам захочет. Подтяжка затвора тоже лишней не будет. Но тут надо исходить из схемотехники вывода контроллера, чтобы через нее не было утечки в землю через ногу контроллера. Обычно там стоит такой же полевик и подтяжка до питания через защитные диоды, так что утечки не будет, но мало ли бывает…

Или чуть более сложный вариант. Тут нажатие кнопки пускает ток через диод на питание, контроллер заводится и сам себя включает. После чего диод, подпертый сверху, уже не играет никакой роли, а резистор R2 эту линию прижимает к земле. Давая там 0 на порту если кнопка не нажата. Нажатие кнопки дает 1. Т.е. мы можем эту кнопку после включения использовать как нам угодно. Хоть для выключения, хоть как. Правда при выключении девайс обесточится только на отпускании кнопки. А если будет дребезг, то он может и снова включиться. Контроллер штука быстрая. Поэтому я бы делал алгоритм таким — ждем отпускания, выбираем дребезг и после этого выключаемся. Всего один диод на любой кнопке и нам не нужен спящий режим 🙂 Кстати, в контроллер обычно уже встроен этот диод в каждом порту, но он очень слабенький и его можно ненароком убить если вся ваша нагрузка запитается через него. Поэтому и стоит внешний диод. Резистор R2 тоже можно убрать если нога контроллера умеет делать Pull-down режим.

▌Отключая ненужное
Можно сделать и по другому. Оставить контроллер на «горячей» стороне, погружая его в спячку, а обесточивать только жрущую периферию.

Выделив для нее отдельную шину питания. Но тут надо учесть, что есть такая вещь как паразитное питание. Т.е. если вы отключите питание, например, у передатчика какого, то по шине SPI или чем он там может управляться пойдет питание, поднимется через защитные диоды и периферия оживет. Причем питания может не хватить для его корректной работы из-за потерь на защитных диодах и вы получите кучу глюков. Или же получите превышение тока через порты, как результат выгоревшие порты на контроллере или периферии. Так что сначала выводы данных в Hi-Z или в Low, а потом обесточивайте.

▌Выкидываем лишнее

Что-то мало потребляющее можно запитать прям с порта. Сколько дает одна линия? Десяток миллиампер? А две? Уже двадцать. А три? Параллелим ноги и вперед. Главное дергать их синхронно, лучше за один такт.

Правда тут надо учитывать то, что если нога может отдать 10мА ,то 100 ног не отдадут ампер — домен питания не выдержит. Тут надо справляться в даташите на контроллер и искать сколько он может отдать тока через все выводы суммарно. И от этого плясать. Но до 30мА с порта накормить на раз два.

Главное не забывайте про конденсаторы, точнее про их заряд. В момент заряда кондера он ведет себя как КЗ и если в вашей периферии есть хотя бы пара микрофарад емкостей висящих на питании, то от порта ее питать уже не следует, можно порты пожечь. Не самый красивый метод, но иногда ничего другого не остается.

▌Одна кнопка на все. Без мозгов
Ну и, напоследок, разберу одно красивое и простое решение. Его несколько лет назад набросил мне в комменты uSchema это результат коллективного творчества народа на его форуме.

Одна кнопка и включает и выключает питание.

Как работает:

При включении, конденсатор С1 разряжен. Транзистор Т1 закрыт, Т2 тоже закрыт, более того, резистор R1 дополнительно подтягивает затвор Т1 к питанию, чтобы случайно он не открылся.

Конденсатор С1 разряжен. А значит мы в данный момент времени можем считать его как КЗ. И если мы нажмем кнопку, то пока он заряжается через резистор R1 у нас затвор окажется брошен на землю.

Это будет одно мгновение, но этого хватит, чтобы транзистор Т1 распахнулся и на выходе появилось напряжение. Которое тут же попадет на затвор транзистора Т2, он тоже откроется и уже конкретно так придавит затвор Т1 к земле, фиксируясь в это положение. Через нажатую кнопку у нас С1 зарядится только до напряжения которое образует делитель R1 и R2, но его недостаточно для закрытия Т1.

Отпускаем кнопку. Делитель R1 R2 оказывается отрезан и теперь ничто не мешает конденсатору С1 дозарядиться через R3 до полного напряжения питания. Падение на Т1 ничтожно. Так что там будет входное напряжение.

Схема работает, питание подается. Конденсатор заряжен. Заряженный конденсатор это фактически идеальный источник напряжения с очень малым внутренним сопротивлением.

Жмем кнопку еще раз. Теперь уже заряженный на полную конденсатор С1 вбрасывает все свое напряжение (а оно равно напряжению питания) на затвор Т1. Открытый транзистор Т2 тут вообще не отсвечивает, ведь он отделен от этой точки резистором R2 аж на 10кОм. А почти нулевое внутреннее сопротивление конденсатора на пару с его полным зарядом легко перебивает низкий потенциал на затворе Т1. Там кратковременно получается напряжение питания. Транзистор Т1 закрывается.

Тут же теряет питание и затвор транзистора Т2, он тоже закрывается, отрезая возможность затвору Т1 дотянуться до живительного нуля. С1 тем временем даже не разряжается. Транзистор Т2 закрылся, а R1 действует на заряд конденсатора С1, набивая его до питания. Что только закрывает Т1.

Отпускаем кнопку. Конденсатор оказывается отрезан от R1. Но транзисторы все закрыты и заряд с С1 через R3 усосется в нагрузку. С1 разрядится. Схема готова к повторному включению.

Вот такая простая, но прикольная схема. Вот тут еще полно реализаций похожих схем. На сходном принципе действия.

easyelectronics.ru

Управление нагрузкой одним нажатием

В радиоэлектронной аппаратуре электронный выключатель входит в состав органов управления прибора. Это могут быть бытовые приборы такие как: телевизор, микроволновая печь, монитор, компьютер, усилитель и т д., а также промышленные приборы, блоки питания, измерительные приборы, которыми можно легко управлять одной кнопкой без фиксации положения контактов это намного удобнее и проще чем использовать обычный тумблер, движковый или поворотный переключатель. Данный выключатель может использоваться не только в каких -либо устройствах, также им можно на расстоянии включать что — либо например освещение, рекламной вывеской, вентиляцией и т д. Развязка схемы построена на реле и полностью изолирована от цепи коммутации.

Схема устройства

Один из таких вариантов выполнен на всеми известной КМОП микросхеме К155ТМ2.

При нажатии на кнопку происходит включение и выключение питания 5-9-12 вольт, зависящие от того, на какое напряжение срабатывания катушки будет установлено реле. В моем случае реле РЭС-9 1982 года выпуска способно коммутировать токи до 3 ампер, по желанию можно устанавливать и на большие токи 5-6-10-12 ампер и т д. В обвязку цепи транзистора VT3 включена обмотка реле, которое своими контактами коммутирует нагрузку, соответствующий параметрам данного реле. Конденсатор С1 служит для предотвращения ложного срабатывания контактов, а светодиод нужен для того, чтобы можно было визуально контролировать работу данной схемы (если устройство выключено, то светодиод не горит, а если включено – горит). Достоинство схемы в том, что оно практически не потребляет ток от источника питания в выключенном состоянии.

Вся схема выполнена с применением отечественных компонентов, что является важным преимуществом среди радиолюбителей, поэтому для многих будет доступной для повторения.

Печатная плата

Печатная плата проектировалась в программе «Дип Трейс». Также по шаблону можно перерисовать ее в старом добром «Спринт Лайоуте».

Детали

Микросхему К155ТМ2 (К555 ТМ2 или КМ155 ТМ2) можно заменить зарубежным аналогом SN7474N или SN747J, резисторы все маломощные 0,25Вт, резистор R6 подбирается самостоятельно для светодиода в зависимости от того, какое напряжение питания необходимо подать на схему. Это можно рассчитать в онлайн калькуляторе «Расчет резистора для светодиода». Транзистор КТ315 можно заменить на КТ3102 с любым буквенным индексом или на импортный 2N2712, КТ503 на 2SA1815 BC639, КТ972 на BD875 или на BD877, стабилитрон VD1 любой на напряжение стабилизации 5 вольт мощностью 0,5 ватт (в моем случае стоит советский д815а), диод VD2 можно заменить на импортный 1N4148, кнопка любая без фиксации положения контактов.
Готовое устройство.

Испытание в действии

Вся схема питается от 5 Вольт, для этого используется литий ионный аккумулятор с преобразователем. В цепи нагрузки включен последовательно блок питания с лампой накаливания.

При однократном нажатии на кнопку без удержания, лампа загорается и остается в этом состоянии пока кнопка не будет повторно нажата.

Также светодиод на плате указывает состояние схемы: включена или нет.

Смотрите видео

Подробнее о данной конструкции можно посмотреть в видеоролике ниже.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Включение лампы освещения кнопкой без фиксации

Доброго времени суток уважаемые самоделкины!
Предлагаемое устройство обеспечивает включение лампы светильника с помощью кнопки без фиксации.
Устройство питается от сети переменного тока напряжением 220 В с помощью выпрямительного моста VD4-VD7. В одну диагональ моста включена лампа светильника, а в другую — тиристор VS1. Лампа горит только в том случае, если тиристор открыт. Максимальная мощность лампы определяется допустимым выпрямленным током диодов моста и при использовании диодов 1N4007 составляет 100 Вт

Шаг первый

Нам понадобиться макетная плата ,удобная вещь для сборки и настройки устройств.Паяльник ,провода, припой и куча радиодеталей согласно списку.

Список радиодеталей
Резисторы 9шт R1-330k, R2-1k, R3-10k, R4-470k, R5-100k, R6-20k, R7-10k, R8-100Ом, R9-2,4k
Конденсаторы 5шт C1,C2-0,01мкф, C3-1мкф 25в, С4-100мкф 25в, C5-0,1мкф
Диоды 6шт 1N4007
Стабилитрон VD2 Д814Г
Транзистор VT1 КТ814Б
Тиристор VS1 BT151-650R
Микросхема К561ТМ2
Разъем для подключения питания
Кнопка без фиксации
Шаг второй
Спаиваем все наши радиодетали как показано на схеме

У меня получилось вот так.


Шаг третий
Проверка работоспособности схемы,у меня схема заработала с первого раза!Внимание в схеме присутствует опасное для жизни напряжение 220 В поэтому используйте все меры предосторожности!


Резистор R6 20к желательно использовать мощностью 2Вт так как при работе он нагревается
Тиристор VS1 можно заменить отечественным КУ202Н,КУ202К
Микросхему К561ТМ2 можно заменить на зарубежный аналог CD4013
При работе устройства около двух часов с лампой 60Вт нагрев деталей не значительный радиатор на транзистор и тиристор можно не ставить

Это был опытный образец устройства полностью настроенный и проверенный,в дальнейшем я его уменьшу в 2 раза и буду использовать как проходной выключатель!

Небольшое видео по работе устройства

Надеюсь моя самоделка будет полезна как новичкам так опытным радиолюбителям!
Всем пока!До новых встреч! Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Включение-выключение питания одной кнопкой, в том числе и нескольких устройств (видео)

 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.

Включение выключение нескольких устройств с помощью микроконтроллеров (на Ардуино)

 Ну и еще одна вариация работать с целой «плеядой» различных устройств, это использование микроконтроллеров.  Один из наиболее популярных и при этом понятных устройств это Адруино, на микроконтроллере Amtel 328P. Микроконтроллеры в состоянии решать поставленные задачи куда более «гибко», чем аналоговые схемы, особенно если учитывать возможность настройки и перенастройки. Поэтому один раз освоив микроконтроллеры, вы просто по наитию начнете все делать на них, так как цена на сегодняшний момент на микроконтроллеры сопоставима с аналоговыми элементами. Итак, о включении выключении нескольких устройств на микроконтроллере в статье «Ардуино управляет несколькими устройствами»

Видео о включении выключении одной кнопкой нескольких устройств (одного, двух, трех, четырех)

xn——7kcglddctzgerobebivoffrddel5x.xn--p1ai