चमकदार बटन के साथ बैटरी पर एक टच जेड-वेव स्विच का विकास

दूसरे वर्ष मैं अपने अनूठे जेड-वेव स्विच को टच बटन के साथ विकसित कर रहा हूं जो मुझे कार्यक्षमता, डिजाइन और विनिर्माण लागत के मामले में संतुष्ट करेगा।

शुरुआत से, लक्ष्य 80x80 मिमी के आकार के साथ बैटरी पर 4-बटन स्विच बनाने के लिए था, जितना संभव हो उतना स्पर्श बटन बड़ा और हल्का होना चाहिए, न कि हर किसी की तरह एक छोटा सा सर्कल। परिणाम एक स्टाइलिश स्लिम स्विच है जो किसी भी स्मार्ट घरेलू उपकरणों को नियंत्रित कर सकता है।

विकास के दौरान, मैंने सर्किटरी, केस डिजाइन और सामग्री चयन में कई कार्यों को हल किया। विशेष रूप से दिलचस्प है स्पर्श बटन का निर्माण, जो अपनी संपूर्णता में चमकता है, लेकिन पहले चीजें पहले।

• कार्यात्मक
• केस डिजाइन
• पीसीबी डिजाइन
• प्रकाश विसारक अध्ययन
• विसारक सामग्री का चयन
• के उपयोग

अंत में स्पर्श स्विच के संचालन का वीडियो।

कार्यात्मक

निम्नलिखित सर्किट ब्रेकर क्षमताओं की आवश्यकता थी:

• प्रकाश चालू / बंद करें
• प्रकाश की चमक को समायोजित करें

4 बटन 2 प्रकाश समूहों को नियंत्रित करते हैं। ऊपरी बटन, जबकि पकड़, धीरे-धीरे चमक को बढ़ाते हैं, प्रकाश पर एक छोटी प्रेस के साथ। निचले बटन, जबकि पकड़, धीरे-धीरे चमक को कम करते हैं, प्रकाश के साथ एक छोटा प्रेस बंद करते हैं।

यह करें

प्रत्येक बटन को स्विचिंग मोड में काम करें, दबाएं - बंद करें, दबाएं। यह आपको 4 प्रकाश समूहों को नियंत्रित करने की अनुमति देगा।

केस डिजाइन

मुझे बसाल्टे के 4 बड़े स्पर्श बटन वाले विचार पसंद आए, और मैंने इसे अपनी दिशा में विकसित करने का फैसला किया।


अंजीर। 1 - KNX स्विच बेसाल्टे

मैं चाहता था कि एक अलग एलईडी के बजाय बटन को पूरी तरह से रोशन किया जाए। इसलिए, मामला 4 टच बटन के लिए कटआउट के साथ एक संकीर्ण फ्रेम है। मैग्नेट स्थापित करने के लिए पीछे के कवर को संलग्न करने के लिए ताले और बाहर सोचा जाता है। फिक्सिंग प्लेट को एक दो तरफा चिपकने वाली टेप पर दीवार से चिपकाया जाता है और मैग्नेट का उपयोग करके स्वयं स्विच पहले से ही इसे संलग्न किया जाता है। स्विच को पोर्टेबल रिमोट कंट्रोल के रूप में उपयोग करना सुविधाजनक है और बैटरी को चार्ज करना सुविधाजनक है।


अंजीर। 2 - टच स्विच हाउसिंग

सभी बॉडी पार्ट्स ब्लेंडर में डिज़ाइन किए गए हैं और सफेद एबीएस प्लास्टिक के साथ 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित किए गए हैं।


अंजीर। 3 - ब्लेंडर में स्पर्श स्विच आवास का विकास

पीसीबी डिजाइन

सर्किट बोर्ड को प्रोटियस द्वारा डिज़ाइन किया गया है। यह दूसरा संस्करण है, यह 4 चैनलों के लिए एक TTP224 सेंसर चिप का उपयोग करता है। पहले संस्करण में 4 पीसी का उपयोग किया गया था। एकल-चैनल TTP223, ऑपरेशन में कोई अंतर नहीं है, लेकिन TTP224 का उपयोग करते समय सोल्डर घटक कम होते हैं।


अंजीर। 4 - प्रोटीज में टच स्विच के सर्किट बोर्ड का डिज़ाइन

बोर्ड पर मुख्य घटक हैं:

1. जेड-वेव रेडियो चिप
2. बैटरी रॉबिटन 800mAh
3. 3.3V स्टेप-अप / स्टेप-डाउन वोल्टेज रेगुलेटर S7V8F3
4. बैटरी चार्ज TP4056
5. बैटरी से यूएसबी पर स्विच करने के लिए आरेख
6. अंशांकन बटन
7. TTP224 टच बटन आईसी

ज़ेड-वेव चिप 2.7V - 3.6V की रेंज में काम करता है, बैटरी 4.7V तक का उत्पादन करती है, इसलिए मैंने Pololu S7V8F3 3.3V बूस्ट-डाउन कनवर्टर का उपयोग किया। बैटरी को चार्ज करने के लिए, मैंने एक सस्ती और अच्छी तरह से ज्ञात TP4056 चिप का उपयोग किया, मैंने चार्ज चार्ज को 400mA की आधी बैटरी क्षमता पर सेट किया। जब चार्जिंग कनेक्ट होती है, तो डिवाइस की शक्ति यूएसबी पर स्विच हो जाती है और बैटरी चुपचाप चार्ज होती है, पावर स्विचिंग स्कीम को एक ट्रांजिस्टर और डायोड पर लागू किया जाता है। बटन, जब दबाया जाता है, नियामक शक्ति को रीसेट करता है और पूरे सर्किट को पुनरारंभ करता है, यह TTP224 को कैलिब्रेट करने के लिए आवश्यक है। बोर्ड के सामने 4 पैड 40 x 40 मिमी टच बटन और 4 एलईडी हैं। Seeedstudio द्वारा उत्पादित उत्पादन, गुणवत्ता और कीमत से बहुत संतुष्ट है।


अंजीर। 5 - टच स्विच बोर्ड

टच स्विच में सबसे महत्वपूर्ण घटक टच बटन कंट्रोलर है। मैंने 3 नियंत्रकों का परीक्षण किया और प्रत्येक ने पेशेवरों और विपक्षों दोनों को बदल दिया। 3 स्पर्श बटन नियंत्रकों के लिए परीक्षा परिणाम:

TTP224

पेशेवरों: सस्ते, पीसीबी पर एक तरफ सेंसर पैड हो सकते हैं, दूसरी तरफ अन्य घटक, लेकिन संवेदनशीलता बहुत कम हो जाती है। आउटपुट सिग्नल सेटिंग: हाई / लो, बटन मोड सेटिंग: स्विचिंग / ऑन। 4 चैनल।

विपक्ष: यदि टच पैड की पीठ पर ट्रैक हैं, तो यह 3 मिमी से अधिक Plexiglas के माध्यम से अच्छी तरह से काम नहीं करता है और यहां तक ​​कि अगर फिल्म ग्लास से चिपकी हुई है, तो यह एक मामूली स्पर्श का जवाब नहीं देता है, केवल पूरे फिंगरप्रिंट के साथ दबाने पर भी, अधिकतम संवेदनशीलता सेट (Cs = 1pF) के साथ, सीमा 0-50pF, जितनी अधिक संवेदनशील होगी)।


अंजीर। 6 - समाप्त बोर्ड पर TTP224

AT42QT1011

पेशेवरों: यह 3 मिमी (या अधिक) Plexiglas के माध्यम से एक छोटे से स्पर्श पर प्रतिक्रिया करता है, यदि आप औसत स्तर पर संवेदनशीलता को समायोजित करते हैं (Cs = 22nF, श्रेणी मंथन, और अधिक संवेदनशील)। स्वचालित रूप से कांच की मोटाई को समायोजित करता है।

विपक्ष: टच पैड के तहत, कोई ट्रैक नहीं होना चाहिए, कोई शक्ति नहीं, कोई जमीन नहीं, अन्यथा संवेदनशीलता कम हो जाती है। आउटपुट केवल एक उच्च स्तर है। केवल 1 चैनल।


अंजीर। 7 - टेस्ट बोर्ड AT42QT1011

MTCH105

पेशेवरों: 3 मिमी (या अधिक) Plexiglas के माध्यम से एक मामूली स्पर्श करने के लिए प्रतिक्रिया करता है। आस-पास और सेंसर के नीचे जमीन की मदद से एंटी-जैमिंग, स्वचालित रूप से कांच की मोटाई को समायोजित करता है। 5 चैनल।

विपक्ष: यह दबाने के लिए लंबे समय तक प्रतिक्रिया करता है और लंबे समय तक यह महसूस करता है कि उंगली जारी की गई थी, लगभग 0.5 सेकंड। यदि आप सेंसर प्लेटफॉर्म पर अपनी उंगली रखते हैं, तो 9 सेकंड के बाद एलईडी बंद हो जाता है, अंशांकन होता है। टच पैड को पृथ्वी के चारों ओर से कवर करने की आवश्यकता होती है, जिसमें पैड के नीचे भी शामिल है, अन्यथा यह पीसीबी के संपर्क के किसी भी बिंदु पर काम करता है।


अंजीर। ब्रेडबोर्ड पर 8 - MTCH105

मैंने TTP224 (4 चैनल) को चुना, क्योंकि एक पीसीबी पर, एक तरफ, सभी घटकों को रखा जा सकता है, और दूसरी तरफ, सेंसर पैड। उसने संवेदनशीलता का त्याग किया, 3 मिमी के बाद plexiglass काम करता है यदि आप एक उंगलियों के साथ पूरे स्पर्श करते हैं, हालांकि यह आकस्मिक संपर्क के खिलाफ सुरक्षा के रूप में व्याख्या की जा सकती है :)। यदि सेंसर क्षेत्र के तहत कोई ट्रैक नहीं हैं, तो यह मामूली स्पर्श पर 4 मिमी Plexiglas के माध्यम से प्रतिक्रिया करता है।

यह करें

दो पीसीबी के साथ एक स्पर्श स्विच का निर्माण करने के लिए, स्पर्श पैड के लिए पहला, सभी घटकों के लिए दूसरा। कंपन मोटर और बूस्टर जोड़ें। कम बैकलाइट फ़ंक्शन को लागू करें जब अंतर्निहित गति सेंसर चालू हो जाता है।

प्रकाश विसारक अध्ययन

कार्य समान रूप से एक 40x40 मिमी प्लेटफॉर्म को रोशन करना था, जो उंगली को छूता है। आवास आकार प्रतिबंधों के कारण, प्रत्येक साइट के लिए केवल एक एलईडी को चमकाना संभव था।

मैंने कई स्पर्श स्विचों के उपकरण का अध्ययन किया: लिवोलो, विट्रम, एचटीटीएम टच बटन। प्रत्येक ने समान रूप से प्रकाश को बिखेरने के लिए अपने स्वयं के दृष्टिकोण का उपयोग किया।

Vitrum

महंगे सजावटी ग्लास के साथ इतालवी जेड-वेव स्विच। रिफ्लेक्टर-डिफ्यूज़र को निम्नानुसार लागू किया जाता है: एक पारदर्शी plexiglass पर, एक रिम को चिंतनशील पेंट के साथ चित्रित किया जाता है, एक एलईडी के साथ पक्ष से प्रकाशित किया जाता है। एलईडी की तरफ, कम पेंट लगाया जाता है, जिससे पूरे रिम में एक समान चमक प्राप्त होती है। शीर्ष पर एक सजावटी ग्लास स्थापित किया गया है।


अंजीर। 9 - plexiglass पर चिंतनशील रिम

Livolo

बजट चीनी टच स्विच। बोर्ड पर 2 एलईडी हैं: लाल और नीले, एल ई डी एक बादल पारभासी प्लास्टिक के अंदर चमकते हैं, अंदर प्रकाश के लगातार अपवर्तन के कारण, पूरी सतह की एक समान चमक प्राप्त होती है, परावर्तक पेंट को टेक्स्टोलाइट पर लागू किया जाता है।


अंजीर। 10 - लिवोल स्विच का टच पार्ट

HTTM - HelTec टच मॉडल

Noname चिप के साथ रेडी टच मॉड्यूल। परावर्तक-विसारक में 3 भाग होते हैं: एक टिन पैड के साथ टेक्स्टोलाइट, बहुत सारे सूक्ष्म-छिद्रों के साथ अंत प्रकाश के लिए plexiglass, एक सफेद बादल वाली फिल्म।


अंजीर। 10 - विसंक्रमित HTTM टच मॉड्यूल

विसारक सामग्री का चयन

फ्रॉस्टेड पेलेक्सिग्लास डिफ्यूज़र

सामान्य पारदर्शी 3 मिमी plexiglass को ठीक बनाने के लिए दोनों तरफ ठीक सैंडपेपर के साथ इलाज किया गया था। इस तरह के plexiglass समान रूप से पूरी सतह पर प्रकाश बिखेरते हैं। सामग्री की मोटाई आपको किसी भी सेंसर चिप के साथ आराम से काम करने की अनुमति देती है। लेकिन सतह पर छोटे खरोंच दिखाई देते हैं, जो सौंदर्य उपस्थिति को प्रभावित करता है।


अंजीर। 11 - फ्रॉस्टेड पेलेक्सिग्लास

Plexiglass सामने रोशनी (LGP) और दूध plexiglass के लिए विसारक
प्रयुक्त 2 अलग-अलग plexiglas 2 मिमी मोटी, दो तत्वों का एक सैंडविच 4 मिमी निकला। अंत प्रकाश के लिए नीचे plexiglass, सफेद डॉट्स के लिए धन्यवाद, समान रूप से पूरी सतह पर प्रकाश को बिखेरता है। ऊपरी दूध plexiglass एक नरम चमक और एक सुंदर रूप देता है, जबकि चमक काफ़ी कम होती है और स्विच का वजन बढ़ जाता है।


अंजीर। 12 - अंत प्रकाश और ओपल plexiglass के लिए Plexiglass

लेडिसन लाइटबॉक्स पैनल
रूसी कंपनी लेडिसन ने परीक्षण के लिए 3 घटकों से युक्त एक लाइटबॉक्स पैनल प्रदान किया: एक चिंतनशील सब्सट्रेट, एक विशेष प्रकाश-प्रकीर्णन 3 मिमी Plexiglas (यह पारदर्शी दिखता है, लेकिन एक दानेदार संरचना अंदर दिखाई देती है), एक पारदर्शी सुरक्षात्मक फिल्म। मैंने शीर्ष फिल्म को मैट ओराकल 8500 के साथ बदल दिया और अच्छा फैलाव मिला। लेकिन जब स्विच के साथ काम करते हैं, तो फिल्म ठोस नहीं दिखती है, इसे खरोंच किया जा सकता है और बुलबुले के बिना इसे छड़ी करना मुश्किल है।


अंजीर। 13 - लेडिसन लाइटबॉक्स सैंडविच

स्विच में सभी परीक्षणों के बाद, मैंने लेडिसन से एक चिंतनशील सब्सट्रेट का उपयोग किया, और उनके plexiglass मैट बनाया। फिलहाल, यह मेरे लिए सबसे अच्छा विकल्प है, और समान रूप से फैलता है, और चमक कम नहीं होती है, और मोटाई उपयुक्त है।


अंजीर। 14 - केस, बोर्ड और डिफ्यूज़र

के उपयोग

मैंने 2 साल पहले स्विचेस का पहला परीक्षण संस्करण बनाया और पहले से ही उन्हें उपयोग करने का अनुभव है, एक बाथरूम के पास 120 सेमी की ऊंचाई पर स्थापित है और बच्चों के लिए सुविधाजनक है, दूसरा बिस्तर के पास स्थित है और एक नाइट लैंप, झूमर और एलईडी बैकलाइट को नियंत्रित करता है। क्योंकि सभी बटन एक क्रॉसहेयर द्वारा अलग किए गए हैं, वे अंधेरे में ढूंढना आसान हैं और वांछित को दबाते हैं। लाइट फीडबैक कहता है कि कौन सा बटन दबाया गया है। पुश-बटन स्विच की तुलना में, मुझे कोई मिन्यूज़ नहीं मिला।


अंजीर। 15 - एक्शन में बैटरी टच स्विच

मैंने एक सुखद दुष्प्रभाव देखा, बिस्तर के पास स्विच का उपयोग अलमारियाँ को रोशन करने के लिए किया जा सकता है, यदि आप निचले बटन दबाते हैं।

पुनश्च

फिलहाल, Z- वेव चिप 4-x कुंजी fob Z-Wave.Me Key Fob से फर्मवेयर का उपयोग करता है, यह सुविधाजनक है कि यह तैयार है और अच्छी तरह से कार्य कर रहा है, यह असुविधाजनक है कि सभी फ़ंक्शन वहां नहीं हैं जो आप चाहते हैं। एकमात्र अनसुलझे मुद्दा केंद्र में कोनों की रोशनी था, इसे पन्नी फिल्म के साथ कवर करना आवश्यक है, लेकिन अब के लिए मुझे लगता है कि पन्नी के अंदर या प्लेक्सिग्लास पर मामले को मूर्तिकला करना बेहतर है।

इसके अलावा, सभी सॉफ़्टवेयर विशलिस्ट के कार्यान्वयन के लिए एक स्वतंत्र रूप से प्रोग्राम करने योग्य Z-Uno मॉड्यूल पर स्विच करने की योजना है।