터치 스위치 회로: 단순 촉각 센서 입문 가이드

촉각 센서와 관련하여 터치 스위치 회로는 가장 단순한 것 중 하나입니다. 단순함에도 불구하고 이 놀라운 기술은 어디에나 있습니다. 예를 들어 터치스크린은 디스플레이 위에 배열된 터치 스위치 어레이일 뿐입니다. 벽면 스위치, 램프, 심지어 공공 컴퓨터 단말기 등 광범위한 응용 분야가 있습니다.

이 글에서는 터치 스위치 회로에 대해 알아야 할 모든 정보를 제공합니다. 이것이 전기 또는 전자 장치에 현대적인 터치 기능을 추가하는 데 필요한 모든 것입니다.

터치 회로 일러스트

터치 스위치 회로는 어떻게 작동하는가?

터치 스위치 회로는 본질적으로 일반 스위치지만 특수 센서가 있습니다. 이 경우 센서가 직접 접촉으로부터 자극의 변화를 감지하면 스위치를 닫아 반응합니다. 이는 전류가 흐르도록 허용합니다. 사용된 센서의 종류가 종종 스위치의 내부 작동을 결정합니다. 최신 터치 스위치 유형을 구성하는 터치 센서는 다음 범주에 속합니다:

1. 정전식 터치 스위치. 인체 정전 용량을 이용해 전류 흐름을 트리거하여 스위치의 개폐를 제어합니다.
2. 저항식 터치 스위치. - 터치 압력을 이용해 두 전도성 표면 사이의 저항을 낮춥니다.
3. 압전식 터치 스위치. - 압전 세라믹의 기계적 결합 원리로 작동합니다. 절연체와 도체 모두에 작동하지만 제작 비용이 더 많이 듭니다.

7가지 다양한 터치 스위치 회로

터치 스위치에는 여러 종류가 있으며 각각 이를 활용하는 장치에서 중요한 전자 부품 역할을 합니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다:

1. 단순 터치 온/오프 스위치 회로

이 회로에는 단일 MOSFET과 단일 릴레이만 필요합니다. 9V DC 공급 전압부터 회로에 전력을 공급하여 작동합니다. 작동 원리는 그라운드와 게이트 단자를 터치하면 기기가 OFF 상태가 되고, 게이트와 전원이 터치로 연결되면 스위치가 ON 상태가 되는 것입니다.

터치 스위치

2. 555 타이머를 사용한 터치 스위치 회로

이 다소 간단한 온/오프 터치 스위치 회로는 전압 2 그룹과 많은 공통점이 있습니다. 주요 차별화 요소는 포함된 집적 회로 타이머입니다. NE555 또는 LM555일 수 있습니다. 이 경우 터치 스위치 회로에는 각 상태별로 두 개의 터치패드가 있습니다. 555 IC의 트리거 핀 높은 입력 임피던스를 활용하여 작동합니다. 인체 유도 전압이 C1과 R1에 의해 결정된 시간 동안 상승합니다. 그 후 트랜지스터가 릴레이를 구동하고, 릴레이가 부하를 구동합니다.

3. NAND 게이트를 사용한 터치 토글 스위치 회로

여기서 디지털 4011 로직 게이트가 터치 스위치 회로의 기반을 형성합니다. IC의 두 번째 핀은 'HI' 로직입니다. 두 번째 핀에 연결된 플레이트를 터치하면 HIGH 로직이 됩니다. 플레이트에 터치가 없으면 LOW 로직입니다. 핀 1에 22옴 저항을 포함하면 회로가 터치에 민감해집니다.

4. 터치 활성화 스위치 회로

이 유형은 종종 집적 디지털 회로의 일부입니다. 단일 금속 플레이트를 사용하며 일반적인 온/오프 스위치처럼 작동합니다. 스위치 회로는 IC를 사용하여 손가락에서 전기 신호를 받습니다. 이것이 OFF 또는 ON 상태 변경을 트리거하는 디지털 신호가 됩니다.

5. 트랜지스터를 사용한 단순 터치 스위치

이는 원래 단순 온/오프 터치 스위치 회로의 업데이트된 버전입니다. 스위치 동작을 제어하는 IC가 번거로울 때 원래 것을 대체하는 경우가 많습니다. 단순 터치 스위치는 트랜지스터 하나만 사용합니다. 스위치가 릴레이해야 할 때 A와 B 접점이 연결됩니다. 이 릴레이는 B와 C 접점이 터치로부터 자극을 받으면 해제됩니다.

6. UJT를 사용한 터치 플레이트 스위치 회로

이름에서 알 수 있듯이 UJT 2N3819를 주요 스위칭 구성 요소로 사용합니다. 전기 라인 근처에 항상 있지 않은 장치의 일부일 때 유용합니다. 금속 1과 2를 터치하면 스위치가 켜집니다. 금속 2와 3을 터치하면 릴레이가 트리거되어 OFF 상태가 됩니다.

7. SCR과 슈미트 트리거를 사용한 터치 모터 컨트롤러 회로

다른 유형에 비해 꽤 복잡합니다. 회로의 금속 플레이트를 터치하면 슈미트 트리거 회로가 발진기 회로에서 신호를 가져옵니다. 또한 Q1-2N5088의 베이스에 바이어스 전류를 밀어넣습니다. 이것이 SCR1을 트리거하여 12V 모터를 구동합니다.

단순 터치 스위치 회로 만드는 방법

터치 스위치 회로 제작은 과거만큼 복잡하지 않습니다. 요즘은 정교한 터치 스위치와 비싼 마이크로컨트롤러 대신 기본 전자 부품을 사용할 수 있습니다. 트랜지스터와 저항 같은 부품으로 단순 터치 스위치 회로를 만들 수 있습니다.

프로젝트 구성 요소

우선 이 프로젝트에 필요한 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 브레드보드 또는 당사의 인쇄 회로 기판(PCB).
• 9볼트 전원
• 연결 와이어
• 경질 구리 와이어 2개 또는 금속 스트립
• BC547 NPN 트랜지스터
• 5mm LED
• 270옴 저항
• 100k옴 저항

회로를 만들기 위해 따라야 할 단계는 다음과 같습니다:

1: BC547 트랜지스터를 브레드보드 또는 PCB에 연결합니다.

2: 점퍼 와이어를 사용하여 첫 번째 트랜지스터의 베이스 핀을 두 번째 트랜지스터의 이미터 핀에 연결합니다.

3: 두 번째 트랜지스터의 컬렉터 핀과 VCC 핀 사이에 100k옴 저항을 연결합니다.

4: 첫 번째 트랜지스터의 컬렉터 핀에 270옴 저항과 LED를 연결합니다.

5: 다른 점퍼 와이어를 사용하여 첫 번째 트랜지스터의 이미터 핀을 GND에 연결합니다.

6: 100k옴 저항과 두 번째 트랜지스터의 베이스 핀 사이에 금속 스트립을 연결합니다.

단순 터치 스위치 회로

이 모든 단계를 완료하면 회로가 작동하는지 확인할 수 있습니다. 회로에 연결된 금속 스트립을 터치하여 의도한 대로 작동하는지 테스트하세요. 이 단순 스위치는 광범위한 응용 분야를 가질 수 있습니다. 예를 들어 흩어진 전압이나 정전기 축적을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 또 다른 일반적인 사용 사례는 일반적인 스위치가 적합하지 않은 먼지나 습기가 많은 영역입니다.

결론

터치 스위치 회로는 유용합니다. 다행히 현대 전자 설계에 이들을 통합하는 것이 그 어느 때보다 쉬워졌습니다. 적절한 구성 요소만 있으면 쉽게 만들 수 있습니다. 최고의 구성 요소는 저희에게서 확인하실 수 있습니다. 이것이 터치 스위치를 활용한 DIY(직접 제작) 프로젝트를 시작하는 데 필요한 전부입니다.