タッチランプ回路:総合ガイド

いくつかのタッチセンシティブ電子アプリケーションは、エンジニアやプロの DIY 愛好家に、さまざまな楽しいプロジェクトのアイデアへの扉を開きます。そのようなプロジェクトの 1 つがタッチ ランプ回路です。

また、指で触れるだけで点灯するランプに出くわしたことがあり、その仕組みを知りたいと思っていることでしょう。

さて、あなたは正しい場所にいます。

この記事では、タッチ ランプ回路のすべてと、簡単な回路の作り方を学びます。また、いくつかのタッチ ランプ回路設計を紹介するので、1 つを構築する方法は複数あります。

始めましょう!

タッチ ランプ回路のしくみ

ランプ

名前が示すように、タッチ テーブル ランプは、ベッドサイド テーブル タッチ ランプのようなタッチセンシティブ スイッチを備えたランプであり、フリップまたは電子ボタンを押すのとは対照的に機能します。

人の接触に敏感なスイッチの大きな利点の 1 つは、湿気やほこりによる損傷に対する耐性です。

ここが最高の部分です。

また、さまざまな人間の特性がタッチセンシティブ スイッチに作用します。これらの特性には、温度、抵抗、電波受信などがあります。

ただし、タッチ センシティブ ランプは、人間の特性である静電容量を使用します。

では、これがどのように機能するかです。

静電容量とは、物体の電子容量を指します。つまり、物体が保持できる電荷の最大量です。さらに、タッチシグナルランプのスイッチは外側ではなく内側にあります。そのため、ライトをアクティブにするにはライトに触れる必要があります。

すべてのものには一定レベルの静電容量があります。タッチランプには、人体の静電容量とは異なる静電容量があります。ただし、タッチ フロア ランプと組み合わせると、人体は 2 つの個別の追加の静電容量を持ちます。

タッチ ランプ回路は、ユーザーがランプに触れるとこれらの変化を検出できます。これにより、コントロール スイッチが作動します。ただし、手を離すと、ライトは平均静電容量に戻り、次の静電容量スイッチを検出し、それに応じて電気ボタンをアクティブにします。

作り方

ここでは、NE555 タイマーを使用したタッチ ランプ回路、Arduino を使用したタッチ ランプ回路、およびタッチ ランプ制御調光器の 3 つを見ていきます。

NE555タイマーを使用したタッチランプ回路

これは、オンとオフの電気接続 (スイッチ) に触れることで、2 つの 1 ワット LED をオン/オフできる単純なタッチ ランプ回路です。以下の回路図を見てください:

タッチ回路

必要なコンポーネント

この回路を構築するには、次のコンポーネントが必要です:

• 1 ワットの LED (2)
• 5.1M 抵抗器 (2)
• 1k 抵抗 (1)
• 27 オームの抵抗 (1)
• IC NE555 (1)
• 110v または 230v の一次から 9v の二次 1A 降圧変圧器 (1)
• 2N6122 トランジスタ (1)

作り方

この回路の主要コンポーネントは IC NE555 で、2N6122 はスイッチとして機能します。まずは、効率よくコースを走れるようにトランスを取り付けます。また、2 つ以上の LED (1 ワット) をそれぞれ 27 オームの抵抗と並列に接続することもできます。ただし、5 アンペアのブリッジを使用して、より高い電流電圧 (できれば 2 または 3 アンペア) のトランスを使用すると役立ちます。さらに、この回路には任意の 12v バッテリーで電力を供給することができます。

Arduinoを使ったタッチランプ回路

このタッチ ランプ回路は、一度触れると LED をオン/オフできるセンサーを構築する方法を示しています。また、Arduino 静電容量センサー ライブラリは、人体の静電容量を検出する静電容量センサーとして 2 つ以上の Arduino ピンを使用します。

この回路を設定すると、センサーから数インチ離れた体や指を検出します (最も感度の高い設定の場合)。以下は回路図です:

Arduino タッチランプ回路図

必要なコンポーネント

この回路には、次のコンポーネントが必要です:

• 汎用 LED (1)
• 1 メガオームの抵抗 (1)
• Arduino ボード (1)
• アルミホイルまたはコイン (1)
• 汎用ジャンパー線 (4)
• Arduino IDE ソフトウェア

作り方

この回路のハードウェアとソフトウェアのセットアップに必要なものは次のとおりです。

ハードウェアのセットアップ

まず、メガオームの抵抗を Arduino のピン 2 とピン 4 の間に接続します。次に、静電容量センサーとして機能するコインを取り、Arduino の受信ピンに接続します。最後に、LED を GND と Arduino のピン 8 の間に接続します。

注:ジャンパー線を使用して接続し、はんだ付けを忘れないでください。

ソフトウェアのセットアップ

コードをアップロードする前に、静電容量センサー ライブラリをインストールする必要があります。このライブラリは Arduino の Web サイトからダウンロードできます。また、このソフトウェアは、LED のオン/オフ機能を担当します。タッチ ランプ回路のコードは次のとおりです。

仕組み

この回路は、ある形状から別の形状に変化するのにかかる時間を測定し、距離を概算することによって機能する単純な抵抗-コンデンサ (RC) 回路です。また、人体とセンサー材料の利用可能な静電容量と、高値の抵抗器の静電容量も知っておく必要があります。

タッチ ランプ制御調光器

HHere は、ライトをオン/オフするだけでなく、タッチ センサーを使用してランプの明るさを制御する別の簡単なプロジェクトです。また、Arduino を使用してこの回路を設計します。以下の回路図を見てください:

回路図

必要なコンポーネント

この回路に必要なコンポーネントは次のとおりです。

• ブレッドボード (1)
• タッチセンサー (1)
• ワイヤーを接続する
• Arduino ボード (1)
• 小さな電球 (1)
• 1 KΩ 抵抗器 (1)
• 2N222 NPN トランジスタ (1)
• 電源

作り方

この回路は簡単な設計で、簡単に構築できます。まず、タッチセンサーを電源に接続します。もう一度、ssensor の VCC ピンをクリックして 5 ボルトの電源に接続します。次に、GND ピンをグランドに固定します。また、タッチ センサーのピンを AArduino のデジタル出力ピンのいずれかに接続します。ただし、この回路では、デジタル ピン 8 に接続しました。

また、ttransistor のベースをクリックして任意の AArduino のデジタル ピンに接続し、小さな電球を Arduino ボードに接続し、トランジスタを介して PWM ピンに接続します。

次に、トランジスタの端子を5V電源に接続します。最後に、アース端子とエミッター端子の間に電球をクリックして、回路の構築を完了します。

構築をやり直したら、次のコードを Arduino ボードにアップロードします。

仕組み

センサーに指を置くと、その SIG ピンが HIGH になります。したがって、回路はこれを検出し、PWM を使用して電球を駆動します。

指を離さない場合、Arduino は、電球が最大の明るさに達するか、指を離すまで、電球の明るさをゆっくりと上げます。

さらに、十分に遅くなるか完全にオフになるまで、センサーをダブルタップして指で押すと、輝度を下げることができます。

アプリケーション

タッチ ランプ回路のアプリケーションには次のようなものがあります。

• 読書灯
• ポータブル非常灯
• ベッドサイドランプ

切り上げ

ほとんどのタッチ ランプ回路は、3 ウェイ電球を使用せずに 3 つの輝度レベルを備えています。これらのランプに接触すると、オン/オフするだけでなく、明るさのレベルが暗いから最も暗い、2番目の明るさから最も明るいに切り替わります。

ランプから一貫した光を得ているように見えますが、それが実際に起こっていることです。ランプを暗くすると、電源は 1 秒間に何度もオンとオフを繰り返すことで、オンとオフをすばやく切り替えます。したがって、一貫した照明のように見えます。

ただし、電球は常に電力を供給している場合に十分な電力を受け取るわけではないため、必要に応じて明るさを制御できます。

では、以上でこの記事を終わります。ご不明な点がございましたら、いつでもお問い合わせください。できるだけ早く具体的な回答を差し上げます。