Radio tipke s elektroničkim povezivanjem (*poboljšane!*): 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Izraz "radio-tipke" dolazi od dizajna starih auto-radija, gdje bi bilo nekoliko tipki unaprijed podešenih na različite kanale i mehanički međusobno zaključanih tako da se može pritisnuti samo jedno odjednom.

Htio sam pronaći način izrade radio -gumba bez potrebe kupovine nekih stvarnih prekidača za blokiranje, jer želim moći birati alternativne unaprijed postavljene vrijednosti u drugom projektu koji već ima rotacijski prekidač, pa sam htio drugačiji stil kako bih izbjegao greške.

Taktilni prekidači su u izobilju i jeftini, a ja sam demontirao teret sa raznih stvari, pa su se činili prirodnim izborom za upotrebu. Šesterostrani japanka D-tipa, 74HC174, izvrsno obavlja funkciju blokiranja uz pomoć nekih dioda. Možda bi neki drugi čip mogao bolje obaviti posao, ali '174 je vrlo jeftin, a diode su bile besplatne (ploča se izvlači)

Neki otpornici su također potrebni, a kondenzatori za odbijanje prekidača (u prvoj verziji) i omogućavanje resetiranja pri uključivanju. Od tada sam otkrio da povećanjem kondenzatora odgode takta, kondenzatori za oslobađanje prekidača nisu potrebni.

Simulacija "interlock.circ" radi u Logisimu, koji možete preuzeti ovdje: https://www.cburch.com/logisim/ (Nažalost, više nije u razvoju).

Proizveo sam 2 poboljšane verzije kruga, u prvoj se uklanjaju samo kondenzatori koji se oslobađaju. U drugom se dodaje tranzistor koji omogućava aktiviranje jednog od dugmadi pri uključivanju, dajući zadane postavke.

Supplies

• 1x 74HC174
• 6x taktilni prekidači ili druge vrste trenutnih prekidača
• 7x 10k otpornici. Oni mogu biti SIL ili DIL upakovani sa zajedničkim terminalom. Koristio sam 2 paketa sa po 4 otpornika.
• 6x 100n kondenzatori - tačna vrijednost nije važna.
• 1x 47k otpornik
• 1x 100n kondenzator, minimalna vrijednost. Koristite sve do 1u.
• Izlazni uređaji, npr. Mali MOSF ili LED
• Materijali za sastavljanje kola

Korak 1: Izgradnja

Sastavite pomoću željene metode. Koristio sam dvostranu perforiranu ploču. Bilo bi lakše to učiniti sa DIL -ovim čipom sa rupom, ali često dobivam SOIC uređaje jer su obično mnogo jeftiniji.

Dakle, s DIL uređajem ne morate raditi ništa posebno, samo ga priključite i povežite.

Za SOIC morate napraviti mali trik. Savijte naizmjenične noge malo prema gore tako da ne dodiruju dasku. Preostali pinovi bit će na ispravnom razmaku kako bi odgovarali jastučićima na ploči. Evo vodiča za to kako sam savio svoj (GORE znači savijen, DOLJE znači ostavi na miru)

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

Na ovaj način 4 diode se mogu spojiti na jastučiće, a samo 2 trebaju biti spojene na podignute noge. Dio mene sumnja da bi ovo bilo bolje obrnuto.

Postavite diode s obje strane čipa i lemite ih na mjesto.

Postavite povlačne otpornike za svaki od D ulaza. Koristio sam 2 SIL pakovanja od po 4 otpornika, Postavite padajući otpornik na ulaz sata. Ako koristite SIL pakete, spojite jedan od rezervnih otpornika umjesto zasebnog

Postavite prekidače pored otpornika.

Kondenzatore za uklanjanje odbijanja sklopki postavite što bliže njima.

Postavite svoje izlazne uređaje. Koristio sam LED diode za testiranje i demonstraciju, ali možete postaviti neki drugi uređaj po svom izboru da dobijete više polova na svakom izlazu, na primjer.

• Ako ugradite LED diode, potreban im je samo 1 otpornik za ograničavanje struje u zajedničkoj vezi, jer samo 1 LED svijetli odjednom!
• Ako koristite MOSFET -ove ili druge uređaje, obratite pažnju na orijentaciju uređaja. Za razliku od stvarnog prekidača, signal i dalje ima vezu s 0v vezom ovog kruga pa se na njega mora odnositi izlazni tranzistor.

Ožičite sve zajedno prema shemi. Za ovo sam koristio magnetsku žicu od 0,1 mm, možda biste radije odabrali nešto manje fino.

Korak 2: Kako to funkcionira

Dostavio sam 4 verzije sheme: originalnu sa kondenzatorima za uklanjanje prekidača, sa i bez izlaznih MOSF -ova, i još dvije verzije gdje je kondenzator odgode takta povećan, tako da je uklanjanje prekidača postalo nepotrebno, konačno s dodatkom tranzistora koji će virtualno "pritisnuti" jedno od dugmadi kada je napajanje uključeno.

Kolo koristi jednostavne japanke tipa D sa zajedničkim satom, zgodno ih dobijete 6 u čipu 74HC174.

Sat i svaki od D ulaza čipa su izvučeni na masu preko otpornika, pa je zadani ulaz uvijek 0. Diode su spojene kao "ožičeno ILI" kolo. Mogli biste koristiti ulaz sa 6 ulaza ILI, tada vam neće trebati spuštanje ulaza sata, ali gdje je tu zabava?

Prilikom prvog uključivanja kruga, CLR pin se nisko povlači preko kondenzatora kako bi se čip resetirao. Kada se kondenzator napuni, resetiranje je onemogućeno. Odabrao sam 47k i 100nF kako bih dao vremensku konstantu otprilike 5x veću od kombinirane debounce kapice i otpornika za povlačenje koji se koriste za prekidače.

Kada pritisnete dugme, ono stavlja logičku 1 na D ulaz na koji je spojen i preko diode istovremeno aktivira sat. Ovo "uklapa" 1, čineći Q izlaz visokim.

Kada se dugme otpusti, logika 1 je uskladištena u japanci, tako da Q izlaz ostaje visok.

Kada pritisnete drugo dugme, isti efekt se događa na japankama na koje je povezan, ali budući da su satovi zajednički, onaj koji ima 1 na izlazu već sada radi na 0, tako da Q izlaz ide niska.

Budući da prekidači pate od odbijanja kontakata, kada pritisnete i otpustite jedan, ne dobivate uredno 0 pa 1 pa 0, dobivate niz nasumičnih 1 i 0, što kolo čini nepredvidljivim. Pristojan sklop za uklanjanje prekidača možete pronaći ovdje:

Na kraju sam otkrio da s dovoljno velikim kondenzatorom odgode takta odvajanje pojedinačnih prekidača nije potrebno.

Q izlaz bilo kojeg japanke postaje visok kada se pritisne dugme, a izlaz koji nije Q je nizak. Ovo možete koristiti za upravljanje N ili P MOSFET -om, koji se odnosi na šinu male ili velike snage. S opterećenjem koje je spojeno na odvod bilo kojeg tranzistora, njegov izvor bi obično bio spojen na 0v ili na energetski vod, ovisno o polaritetu, međutim on će djelovati kao prekidač upućen na neku drugu točku, sve dok ima prostora za okretanje uključeno i isključeno.

Konačna shema prikazuje PNP tranzistor koji je spojen na jedan od D ulaza. Ideja je da se, kada se napajanje primijeni, kondenzator na dnu tranzistora puni sve dok ne dosegne točku u kojoj tranzistor vodi. Budući da nema povratne informacije, kolektor tranzistora vrlo brzo mijenja stanje, generirajući impuls koji može postaviti D ulaz visoko i pokrenuti sat. Budući da je spojen na krug preko kondenzatora, ulaz D se vraća u nisko stanje i na njega u normalnom radu nema značajnih utjecaja.

Korak 3: Za i protiv

Nakon što sam izgradio ovo kolo, zapitao sam se je li vrijedno toga raditi. Cilj je bio dobiti funkcionalnost poput dugmeta bez troškova prekidača i okvira za ugradnju, međutim, nakon što su dodani padajući otpornici i kondenzatori koji odskaču, bilo mi je malo složenije nego što bih želio.

Pravi prekidači za zaključavanje ne zaboravljaju koji je prekidač pritisnut kada je napajanje isključeno, ali s ovim krugom uvijek će se vratiti na zadanu postavku "nema" ili na trajnu zadanu vrijednost.

Jednostavniji način da učinite istu stvar bio bi upotreba mikrokontrolera i ne sumnjam da će to netko istaknuti u komentarima.

Problem s korištenjem mikro uređaja je što ga morate programirati. Također morate imati dovoljno pinova za sve ulaze i izlaze koji su vam potrebni, ili imati dekoder za njihovo stvaranje, koji odmah dodaje još jedan čip.

Svi dijelovi za ovo kolo su vrlo jeftini ili besplatni. Banka od 6 međusobno povezanih računa uključuje troškove eBay -a (u vrijeme pisanja ovog članka) 3,77 GBP. U redu, to nije mnogo, ali moj 74HC174 je koštao 9 penija i već sam imao sve ostale dijelove, koji su ionako jeftini ili besplatni.

Minimalna količina kontakata koju obično dobijete pomoću mehaničkog prekidača za zaključavanje je DPDT, ali lako možete dobiti više. Ako želite više "kontakata" s ovim krugom, morate dodati više izlaznih uređaja, obično MOSFET -ove.

Jedna velika prednost u odnosu na standardne prekidače za zaključavanje je ta što možete koristiti bilo koju vrstu trenutnih prekidača, postavljenih gdje god želite, ili čak pogoniti ulaze iz potpuno različitog signala.

Ako svakom od izlaza ovog kruga dodate mosfet tranzistor, dobit ćete SPCO izlaz, osim što nije ni toliko dobar, jer ga možete spojiti samo na jedan način. Spojite ga na drugi način i umjesto toga ćete dobiti diodu sa jako niskim naponom.

S druge strane, možete dodati mnogo MOSFET -ova na izlaz prije nego što se preoptereti, tako da možete imati proizvoljno veliki broj polova. Korištenjem parova tipa P i N možete stvoriti i dvosmjerne izlaze, ali to također dodaje složenost. Također možete koristiti not-Q izlaze japanki, što vam daje alternativnu akciju. Dakle, potencijalno postoji velika fleksibilnost ovog kruga, ako vam ne smeta dodatna složenost.