Circuits de commutateurs tactiles – Premiers pas avec des circuits simples

En ce qui concerne les capteurs tactiles, les circuits de commutation tactile sont parmi les plus simples. Malgré leur simplicité, ces étonnantes pièces de technologie sont partout. Les écrans tactiles, par exemple, ne sont que des ensembles de commutateurs tactiles au-dessus d'un écran. Ils ont d'autres vastes applications, y compris les interrupteurs muraux, les lampes et même les terminaux informatiques publics.

Cet article vous donnera toutes les informations dont vous avez besoin sur les circuits de commutation tactile. Ce sera tout ce dont vous avez besoin pour ajouter des fonctionnalités tactiles modernes à vos appareils électriques ou électroniques.

Illustration du circuit tactile

Comment fonctionne un circuit d'interrupteur tactile ?

Les circuits de commutation tactile ne sont essentiellement que des commutateurs normaux, mais avec des capteurs spéciaux. Dans ce cas, lorsque les capteurs détectent un changement de stimuli par contact direct, ils réagissent en fermant un interrupteur. Il, à son tour, permet au courant de circuler. Le type de capteur utilisé sera souvent ce qui détermine le fonctionnement interne de l'interrupteur. Les capteurs tactiles qui composent les types modernes de commutateurs tactiles appartiennent aux catégories suivantes :

1. Commutateurs tactiles capacitifs. Ceux-ci utilisent la capacité du corps humain pour déclencher le flux de courant, qui contrôle l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur.
2. Interrupteurs tactiles résistifs. – Ce type repose sur la pression du toucher pour réduire la résistance entre deux surfaces électroconductrices.
3. Interrupteurs tactiles piézo. – Ceux-ci sont moins courants dans de nombreuses applications modernes car ils fonctionnent sur le principe de la liaison mécanique de la céramique piézo. Ils fonctionnent à la fois pour les matériaux isolants et conducteurs, mais sont plus coûteux à produire.

7 circuits de commutation tactile différents

Il existe de nombreux types de commutateurs tactiles, et chacun agit comme un composant électronique important dans les appareils qui les utilisent. Les types courants incluent :

1. Un circuit d'interrupteur marche/arrêt simple

Pour ce circuit, vous n'aurez besoin que d'un seul MOSFET et d'un seul relais. Ils fonctionnent en utilisant une alimentation électrique d'aussi peu qu'une tension d'alimentation de 9 V CC au circuit. Son principe de fonctionnement est que lorsque vous touchez les bornes Ground et Gate, l'appareil est à l'état OFF. Lorsque la porte et l'alimentation se connectent par contact, l'interrupteur est à l'état ON.

Interrupteur tactile

2. Circuit de commutation tactile utilisant une minuterie 555

Ce circuit de commutation tactile ON et OFF plutôt simple a beaucoup en commun avec le groupe de tension 2. Le principal facteur de différenciation réside dans les minuteries de circuit intégré incluses. Ceux-ci pourraient être NE555 ou LM555. Le circuit de l'interrupteur tactile, dans ce cas, a deux pavés tactiles, un pour chaque état. Il fonctionne en utilisant l'impédance d'entrée élevée de la broche de déclenchement du 555 IC. La tension induite du corps humain monte alors pendant un temps déterminé par C1 et R1. Après cela, le transistor pilote le relais, qui pilote ensuite la charge.

3. Circuit d'interrupteur à bascule tactile utilisant la porte NAND

Ici, une porte logique numérique 4011 forme la base du circuit de commutation tactile. La deuxième broche sur le CI est la logique "HI". Toucher la plaque connectée à la deuxième broche entraîne une logique HIGH. Lorsqu'il n'y a pas de contact avec le plateau, il y a une logique BASSE. L'inclusion de la résistance de 22 ohms sur la broche 1 rend le circuit sensible au toucher.

4. Circuit d'interrupteur activé par le toucher

Ce type fait souvent partie des circuits numériques intégrés. Il utilise une seule plaque métallique et fonctionne comme un interrupteur marche/arrêt typique. Le circuit de commutation utilise un circuit intégré pour capter les signaux électriques du doigt. C'est ce qui devient le signal numérique qui déclenche un changement d'état OFF ou ON.

5. Interrupteur tactile simple utilisant un transistor

Il s'agit d'une version mise à jour du circuit d'interrupteur tactile ON et OFF simple d'origine. Il s'agit souvent d'un remplacement de l'original lorsque le circuit intégré contrôlant les opérations de commutation s'avère encombrant. Le simple interrupteur tactile utilise juste un transistor. Les contacts A et B se connectent lorsque le commutateur doit relayer. Ce relais se libère lorsque les contacts B et C reçoivent des stimuli tactiles.

6. Circuit de commutateur de plaque tactile utilisant UJT

Comme son nom l'indique, il utilise l'UJT 2N3819 comme composant de commutation principal. C'est avantageux lorsque l'interrupteur fait partie d'appareils qui ne sont pas toujours à proximité de lignes électriques. En touchant le métal 1 et 2, l'interrupteur s'allume. Toucher le métal 2 et 3 déclenche le relais résultant en un état OFF.

7. Circuit Touch Motor Controller utilisant SCR et Schmitt Trigger

Comparé aux autres types, celui-ci est assez complexe. Toucher la plaque métallique dans le circuit amène le circuit de déclenchement de Schmitt à prendre un signal du circuit oscillateur. Il pousse également un courant de polarisation à la base de Q1-2N5088. Cela déclenche un SCR1 qui entraîne le moteur 12 V.

Comment créer un circuit de commutation tactile simple

Construire un circuit de commutateur tactile n'est pas aussi compliqué qu'il l'était dans le passé. De nos jours, les composants électroniques de base peuvent être utilisés à la place des commutateurs tactiles sophistiqués et des microcontrôleurs coûteux. Cela signifie qu'avec des composants tels que des transistors et des résistances, vous pouvez créer un simple circuit de commutation tactile.

Composantes du projet

Pour commencer, les composants dont vous aurez besoin pour ce projet incluent :

• Une planche à pain ou notre carte de circuit imprimé (PCB).
• Une source d'alimentation de 9 volts
• Fils de connexion
• 2 fils de cuivre dur ou bandes métalliques
• Un transistor NPN BC547
• DEL de 5 mm
• Une résistance de 270 ohms
• Résistance de 100 000 ohms

Pour construire le circuit, les étapes que vous devez suivre sont les suivantes :

1 :Connectez les transistors BC547 sur la planche à pain ou le PCB.

2 :À l'aide d'un cavalier, connectez la broche de base du premier transistor à la broche d'émetteur de votre deuxième transistor.

3 :Connectez la résistance de 100 K ohms entre la broche de collecteur du second transistor et la broche VCC.

4 : Connectez la résistance de 270 ohms et la LED à la broche collectrice du premier transistor.

5 :À l'aide d'un autre fil de liaison, connectez la broche de l'émetteur du premier transistor à GND.

6 :Connectez les bandes métalliques entre la résistance de 100 K ohms et la broche de base du deuxième transistor.

Circuit d'interrupteur tactile simple

Une fois que vous avez terminé toutes ces étapes, vous pouvez procéder pour voir si le circuit fonctionne. Touchez les bandes métalliques connectées au circuit pour tester s'il fonctionne comme prévu. Ce commutateur simple peut avoir une large gamme d'applications. Par exemple, vous pouvez l'utiliser pour détecter les tensions parasites ou l'accumulation électrostatique. Un autre cas d'utilisation courant concerne les zones poussiéreuses ou humides où les interrupteurs typiques ne conviendraient pas.

Conclusion

Les circuits de commutation tactile sont bénéfiques. Heureusement, les intégrer dans la conception électronique moderne n'a jamais été aussi simple. Ils sont faciles à construire, surtout avec les bons composants. Vous pouvez nous consulter pour certains des meilleurs composants. C'est tout ce dont vous avez besoin pour démarrer votre projet de bricolage (DIY) qui utilise un interrupteur tactile.