CMOS集成CD4013触摸开关

CMOS集成CD4013触摸开关

这个电路是使用，CMOS集成电路CD4013双D正反器，分别接成一个单稳态电路和一个双稳态电路。单稳态电路的作用是对触摸信号进行脉波宽度整形，保证每次触摸动作都可靠。双稳态电路用来驱动晶体管Q1的开通或关闭，进而控制继电器。

以下是找到的基本原图：

但又参考了一些其它的相关电路，加上电源的滤波电容及ＬＥＤ指示，输入的对地改为2M电阻，改变它可以改变它的灵敏度。电路做了小部份的修改后如下图，就是我们这个制作的全图。

　M为触摸电极片，手指摸一下M，使人体泄漏的交流电在R4上的压降，其正半周信号进入IC1的第3脚即单稳态电路的CP端，使单稳态电路反转进入瞬时，其输出端Q即1脚由原来的低电位跳变为高电位，此高电位经R1向C2充电，使4脚即R1端的电位上升，当上升到复位(Reset)电位时，单稳态电路复位，1脚恢复低电位。所以每触摸一次电极片M，1脚就输出一个固定宽度的正脉波。此正脉波将直接加到11脚即双稳态电路的CP端，使双稳态电路反转一次，其输出端Q即13脚电位就改变一次。当13脚为高电位时，Q1的基极透过R2获得正向电流而开通，使继电器动作，进而以它的接点来做控制。由此可见，每触摸一次电极片M，就能实现继电器“开”或“关”的动作。

组件选择与制作，CD4013型双D正反器数字集成电路，它采用14脚双列直插式塑封包装。 Q1采用CS9013或2SC945等小功率NPN晶体管即可。

以下附上CD4013 的接脚图及真值表：

以下为电路板LAUOUT 及零件配置图：

*红线为跳线

　　　　　　　　　　　零　件　清　单

编号

规格

编号

规格

R1

5.1M

C1

47u/25v

R2

10K

C2

0.22 (224)

R3

1K

C3

0.047 (473)

R4

2M(或2.7M)

C4

0.01 (103)

D1

1N4001

Q1

2SC945

IC1

CD4013

RY1

12V - 5~10A(5脚位)

接线端子

3P(选用)

电路板

电木板

TOUCH PAD

自制

铜柱

选用

以下为制作完成的实物照片：

注意事项：

在实际的制作上我发现了一些问题，有几点要特别再跟大家说明一下：

1. 尽量以市电经变压器降压的方式来获取12V的供电：因为我在实作时发现，若使用电池供电时，有时会有不能触发的情形，分析可能是因为使用电池供电时，电路本身跟大地并没实际的连接，导致人体对地泄漏的交流电并没和电路的接地发生关连，所以进入触摸点的电压也跟着变小。

2. 制作时也发现有些IC的动作过于灵敏，时有误动作发生，所以我在电路上加上C4，在零件焊接时先不要焊上C4，测试时，如发现在没有触摸到触摸片时会有动作变换(有时会发生在开关日光灯时，你自己可以试试)，才把C4加上去，甚至在可以在触摸时电路没有动作时降低C4的值，或还是有误动作时升高C4的值，寻找最稳定的值。

3. 触摸点一定要接成一个触摸板，不要直接用电线来代替，因这样跟人体的接触积会太小，会影响它的灵敏度。

4. 输入对地电阻R4(2M)，也是会影响灵敏度，如果发现不够灵敏，可以把2M的电阻再加大，如2.7M。