Como montar um interruptor de toque você mesmo: descrição do dispositivo e esquema de montagem

As tecnologias eletrônicas abrangem um vasto espectro do setor doméstico. Praticamente não há limitações. Até mesmo as funções mais simples do interruptor de lâmpadas de uma luminária doméstica agora são cada vez mais realizadas por dispositivos sensíveis ao toque, em vez dos tecnologicamente obsoletos — manuais.

Dispositivos eletrônicos geralmente são classificados como construções complexas. No entanto, montar um interruptor sensível ao toque por você mesmo, como mostra a prática, não é nada difícil. Uma experiência mínima em projetar dispositivos eletrônicos é suficiente para isso.

Propomos entender o funcionamento, as funcionalidades e as regras de conexão desse interruptor. Para os entusiastas do faça você mesmo, preparamos três diagramas funcionais de montagem do dispositivo inteligente que podem ser implementados em casa.

Construção do interruptor sensível ao toque

O termo 'sensível ao toque' carrega uma definição bastante ampla. Na verdade, deve-se considerar sob ele todo um grupo de sensores capazes de reagir a diferentes sinais.

No entanto, no que diz respeito aos interruptores – dispositivos dotados de funcionalidade de comutadores, o efeito sensível ao toque é mais frequentemente considerado como o efeito obtido a partir da energia do campo eletrostático.

Aproximadamente assim deve-se considerar a construção de um interruptor de luz criada com base no mecanismo de sensor. Um leve toque com a ponta do dedo na superfície do painel frontal acende a iluminação em casa.

Ao usuário comum, basta tocar com os dedos nesse campo de contato e, em resposta, é obtido o mesmo resultado de comutação que um interruptor de tecla padrão e familiar oferece.

No entanto, a estrutura interna do equipamento sensível ao toque difere significativamente de um simples interruptor manual.

Geralmente, essa construção é baseada em quatro unidades funcionais:

• painel de proteção;
• sensor de contato;
• placa eletrônica;
• corpo do dispositivo.

A variedade de dispositivos baseados em sensores é ampla. São lançados modelos com funções de interruptores comuns. E existem desenvolvimentos mais avançados – com reguladores de brilho, que monitoram a temperatura ambiente, levantam persianas nas janelas e outros.

Estruturalmente, o interruptor tátil se apresenta da seguinte forma: 1 – painel de proteção em vidro temperado; 2 – placa de posicionamento dos elementos sensores; 3 – placa de fenolite com o circuito eletrônico do dispositivo; 4 – corpo (chassi) do interruptor (+)

Além de todos esses tipos de interruptores serem acionados por um leve toque, existem também interruptores com controle remoto. Ou seja, o usuário pode desligar a luminária ou ajustar o brilho das lâmpadas do dispositivo sem precisar se deslocar do local de descanso até o interruptor.

Opções e funcionalidades do dispositivo

Os interruptores com temporizador certamente merecem consideração à parte.

Aqui estão presentes características tradicionais, tais como:

• operação silenciosa;
• design interessante;
• uso seguro.

Além de tudo isso, adiciona-se mais uma função útil – o temporizador integrado. Com ele, o usuário tem a possibilidade de controlar o interruptor programaticamente. Por exemplo, definir horários de ligar e desligar em uma faixa de tempo específica.

Uma variante única de desenvolvimento do interruptor com funcionalidade de temporizador integrada. Com esses dispositivos, abrem-se possibilidades de controlar a iluminação em horários estritamente definidos. A economia de eletricidade é evidente.

Geralmente, esses dispositivos possuem não apenas um temporizador, mas também um acessório de outro tipo – por exemplo, um sensor acústico.

Nesta variante, o dispositivo funciona como um controlador de movimento ou ruído. Basta dar um comando de voz ou bater palmas e as lâmpadas da luminária no apartamento acenderão com luz intensa.

Aliás, para o caso de brilho excessivo, existe mais uma funcionalidade – regulação por dimerizador. Interruptores táteis equipados com dimerizador permitem controlar a intensidade da luz.

Uma modificação dos dispositivos táteis – o interruptor acústico. Funciona de uma maneira um pouco diferente, mas também é um dispositivo que suporta tecnologias de uso de sensores. Neste caso, o elemento sensor é um microfone sensível.

No entanto, há uma ressalva para tais desenvolvimentos. Os dimerizadores, geralmente, não suportam o uso em luminárias com lâmpadas fluorescentes e LEDs. Mas a eliminação dessa deficiência é, provavelmente, uma questão de tempo.

Para mais detalhes sobre os tipos de interruptores de luz “inteligentes”, leia este artigo.

Regras de conexão do aparelho

A tecnologia de instalação desses dispositivos, apesar do aperfeiçoamento dos projetos, permaneceu tradicional, conforme previsto para interruptores de luz padrão.

Geralmente, na parte traseira do corpo do produto, existem dois contatos terminais – de entrada e de carga. Em dispositivos de fabricação estrangeira, são identificados pelos marcadores «L-in» e «L-load».

A técnica de conexão dos dispositivos difere pouco do padrão. Os terminais de trabalho principais: L1 (Load) – linha de conexão da fase de tensão; L (In) – linha de saída de tensão sob carga; COM – terminal de interconexão dos dispositivos (+).

Essas designações devem ser compreensíveis até mesmo para um usuário inexperiente. No entanto, em qualquer caso, recomenda-se consultar o manual do dispositivo antes de sua instalação. A comutação no esquema do dispositivo é realizada pela linha de fase.

Ou seja, no terminal de entrada «L-in» é fornecida a fase – conecta-se o condutor de fase. E da linha «L-load» é retirada a tensão para a carga – em particular, para a lâmpada do lustre.

Enquanto isso, as construções dos interruptores de toque podem prever a conexão de várias cargas independentes. Nesses dispositivos, o número de terminais para conexão aumenta.

Além do terminal de tensão de entrada «L-in», já existem dois ou até três orifícios para carga «L-load». Eles são marcados geralmente aproximadamente assim: «L1-load», «L2-load», etc.

Detalhamento completo do interruptor: 1 – terminal de saída da carga; 2 – painel de proteção; 3 – mecanismo de mola para fixação dos condutores; 4 – informações do fabricante; 5 – corpo à prova de fogo; 6 – interface de duplo controle; 7 – orifício para parafuso (+).

A montagem dos interruptores de toque também não difere praticamente da opção padrão. A construção dos interruptores é projetada para serem colocados em caixas de embutir tradicionais. A fixação do chassi do mecanismo de trabalho do dispositivo é geralmente feita com parafusos.

Interruptor com sensores faça você mesmo

Adquirir um interruptor de toque para uso doméstico, claro, não é problema. No entanto, o custo desses dispositivos, de certa forma inteligentes, começa a partir de 15-20 €. E esse é o preço de construções não tão perfeitas. Portanto, parece lógica a pergunta – é possível fazer uma comutação de luz por toque com as próprias mãos?

Para pessoas que têm um mínimo de conhecimento em teoria eletrotécnica, a construção de um interruptor com sensor é uma tarefa perfeitamente realizável. Há inúmeras soluções esquemáticas a esse respeito.

Diagrama do interruptor sensível ao toque com gatilho

Muitos esquemas de fabricação de dispositivos com essa ação são simples e compreensíveis. Vamos considerar uma das inúmeras soluções que podem ser implementadas com as próprias mãos para uso doméstico.

Tal construção de interruptor com dois sensores é avaliada no mercado a partir de 16 € por peça. Se você tem habilidades, algo semelhante sempre pode ser construído com as próprias mãos. Além disso, os custos com componentes são aproximadamente cinco vezes menores.

O microcircuito da série K561TM2, amplamente difundido na prática de radioamadores, é o principal elemento do interruptor tátil montado com as próprias mãos.

O microcircuito K561TM é um flip-flop, cujo estado pode ser alterado aplicando um sinal de controle em sua entrada. Essa propriedade é utilizada com sucesso para implementar a função de comutador.

O circuito de entrada é construído com a adição de um transistor de efeito de campo V11, que proporciona alta sensibilidade de entrada e adicionalmente isola bem a entrada da saída.

O elemento sensor E1 do circuito é fabricado em forma de placa metálica e conectado à entrada do transistor de efeito de campo através de um resistor de alta resistência. Isso garante a segurança do dispositivo para o usuário contra possíveis choques elétricos.

Diagrama do dispositivo para montagem com as próprias mãos. Apenas um microcircuito, um par de transistores e um tiristor são necessários para montar um interruptor tátil completo. O dispositivo funciona tão bem quanto um industrial (+).

A parte de saída do circuito é construída com a combinação de transistor bipolar VT2 e tiristor de corrente VS1. O transistor amplifica o sinal vindo do microcircuito, e o tiristor atua como comutador. No circuito do tiristor é incluído o dispositivo de iluminação que se deseja controlar.

O diagrama funciona assim:

1. O usuário toca na placa metálica (sensor).
2. A eletricidade estática chega à entrada VT.
3. O transistor de efeito de campo comuta o flip-flop.
4. O sinal de saída do flip-flop é amplificado pelo VT2 e abre o tiristor.
5. A lâmpada no circuito do tiristor acende.

Se o usuário tocar no sensor novamente, todas as operações se repetem, mas com comutação inversa dos modos. Tudo simples e eficiente.

Essa solução de circuito é aceitável para controlar luminárias onde a potência total das lâmpadas incandescentes não ultrapassa 60 W.

Se for necessário comutar dispositivos de luz mais potentes, pode-se complementar o tiristor com um dissipador de calor volumétrico. Recomenda-se usar metal para o sensor a partir de materiais que conduzam bem a corrente. A opção ideal é cobre prateado.

Diagrama baseado em sensor infravermelho

Um diagrama de comutador de luz está disponível para montagem própria, onde um sensor infravermelho é usado como sensor. Aqui também são utilizados componentes eletrônicos acessíveis e baratos.

Em termos de nível de dificuldade de execução, esta opção é voltada para eletrônicos que estão iniciando sua carreira.

Mais uma solução esquemática para um dispositivo interruptor de tipo sensor. Também possui um mínimo de componentes eletrônicos, mas requer ajuste cuidadoso para garantir a qualidade do trabalho. Aqui é necessária experiência acumulada de um eletrônico (+)

A eletrônica básica nesta solução consiste em dois microchips e os seguintes elementos:

• LED comum — HL1;
• LED infravermelho — HL2;
• fotodetector — U1;
• relé — K1.

Com base no microchip inversor DD1 é montado um gerador de pulsos, e com base no microchip DD2 funciona um contador de sistema.

Em certas circunstâncias, por exemplo, quando um objeto biológico aparece na zona de alcance do LED infravermelho, o par LED-IV e fotodetector é acionado. Com base no transistor VT1 aparece um sinal de controle que liga o relé K1. A luminária no circuito K1 acende.

Se o movimento de objetos na zona do sensor infravermelho não for detectado, após 20 minutos de inatividade o contador contará o número de pulsos do LED piscante HL1 suficiente para desligar o relé. A luminária desligará. O tempo de espera (neste caso 20 minutos) é determinado pela seleção dos elementos do circuito.

Diagrama mais simples com transistores e relé

Solução maximamente simplificada – esquema para montagem própria de um dispositivo sensor, apresentado abaixo.

Esquema simplificado ao mínimo para construção de um interruptor sensor faça você mesmo. No entanto, com a seleção precisa dos componentes de rádio, é garantido um funcionamento bastante eficaz e confiável do dispositivo.

Aqui é permitido aplicar praticamente qualquer tipo de relé. O principal critério é a faixa de tensão de operação de 6-12 volts e a capacidade de comutar a carga na rede de 220 volts.

O elemento sensor é fabricado cortando-se uma folha de getinax folheado. Os transistores também podem ser usados de qualquer série, semelhantes em parâmetros aos indicados, por exemplo, os comuns KT315.

Em essência, este circuito simples representa um amplificador de sinal comum. Ao tocar a superfície do sensor, surge na base do transistor VT1 um potencial suficiente para abrir a junção emissor-coletor.

Em seguida, abre-se a junção VT2 e a tensão de alimentação é aplicada à bobina do relé K1. Este dispositivo é acionado, seu grupo de contato fecha, o que leva à ativação do dispositivo de luz.

Se não houver desejo de experimentar e montar o dispositivo manualmente, pode-se comprar um comutador pronto e instalá-lo por conta própria. Toda a informação necessária sobre a escolha e conexão do interruptor sensor está descrita aqui.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Esta visão geral permite conhecer melhor os comutadores de luz, que estão rapidamente ganhando popularidade na sociedade.

Interruptores sensores, marcados com a marca de produto Livolo, — que construções são essas e quão atraentes são para o usuário final. Um guia em vídeo sobre comutadores de novo tipo ajudará a obter respostas para perguntas:

Concluindo o tópico dos interruptores sensíveis ao toque, vale destacar o ativo desenvolvimento na área de projeto e fabricação de interruptores para uso doméstico e industrial.

Os interruptores de luz, aparentemente as construções mais simples, já estão tão aperfeiçoados que agora é possível controlar a luz com uma frase-código de voz e, ao mesmo tempo, obter informações completas sobre o estado da atmosfera dentro do ambiente.

Tem algo a acrescentar, ou surgiram dúvidas sobre a montagem do interruptor sensível ao toque? Você pode deixar comentários na publicação, participar das discussões e compartilhar sua própria experiência com o uso desses aparelhos. O formulário de contato encontra-se no bloco inferior.