Бистабильный сенсорный выключатель

Задался целью сделать светодиодную подсветку над кухонным столом-мойкой. А поскольку неудобно каждый раз тянуться к выключателю, да и руки бывают мокрые/грязные, решил сделать сенсорный выключатель, да так, чтобы включать можно было с любого места у стола. Светодиодную линейку прикрепил к алюминиевому уголку, который препятствует попаданию света в глаза и заодно играет роль сенсорного контакта. Сам уголок прикрепил к шкафу над столом-мойкой.

Принцип работы
Выключатель реагирует на наводки на человеческом теле. Человеческое тело состоит из воды, поэтому проводит электрический ток. Таким образом, человеческое тело представляет собою большую жирную антенну, принимающую на себя электромагнитные сигналы наводок, излучаемые в основном сеткой электрических проводов 220В 50Гц. Прикасаясь к сенсору выключателя человек отдает часть принятых на себя наводок в схему выключателя, выключатель детектирует наводки, и меняет свое состояние на противоположное. Сразу отмечу, что уровень наводок, попадающих на вход схемы зависит от конкретного помещения, от площади сенсорного контакта, ну и от габаритов/свойств самого человека. Поэтому логично предположить, что для такой схемы нужна подстройка чувствительности. В этом я убедился на практике, когда устанавливал подсветку на свое место.

Описание схемы
В целях помехозащищенности схема запитана от отдельного стабилизатора напряжения на 78L09.
Сигнал наводки с сенсорного контакта попадает на цепь защиты с регулятором чувствительности. На DA1 построен компаратор, преобразующий сигнал наводок к цифровым уровням. С выхода DA1 усиленный сигнал наводки попадает на детектор, построенный на VD3, R9, C4, DD1.1. Ключевую роль для надежной работы выключателя играет триггер Шмитта на DD1. В моменты включения/выключения нагрузки, как ни старайся, а на цепь питания попадают броски напряжения, которые могут привести к формированию повторного ошибочного импульса включения/выключения. Чтоб избежать такого сценария, и нужен триггер Шмитта (глубокий поклон Отто Герберту Шмитту). На выходе детектора получаем импульс, фронт импульса - в момент прикосновения к сенсору, спад - в момент отпускания.
Этот импульс попадает на счетчик на 2, построенный на D-триггере DD2. На каждом фронте импульса с детектора счетчик меняет свое состояние на противоположное.
На VD4, R10, C5, DD1.2 построена схема сброса выключателя в выключенное состояние в момент включения питания/электричества.
Силовой ключ - в зависимости от нагрузки. У меня под рукой оказался IRF840, длина моей светодиодной линейки около 1,5 метров, в качестве охлаждения подошел радиатор от компьютерного чипсета.

P.S. Конструктивная критика приветствуется. У меня все работает отлично, включение/выключение чайников/мультиварок/микроволновок на работу выключателя не влияет. Жена радуется, не нарадуется!

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Touch сенсор