इलेक्ट्रॉनिक रूप से इंटरलॉकिंग रेडियो बटन (*बेहतर!*): 3 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

शब्द "रेडियो बटन" पुराने कार रेडियो के डिजाइन से आता है, जहां विभिन्न चैनलों के लिए पहले से ट्यून किए गए कई पुश बटन होंगे, और यांत्रिक रूप से इंटरलॉक किया जाएगा ताकि एक समय में केवल एक को धक्का दिया जा सके।

मैं कुछ वास्तविक इंटरलॉकिंग स्विच खरीदे बिना रेडियो बटन बनाने का एक तरीका खोजना चाहता था, क्योंकि मैं किसी अन्य प्रोजेक्ट में वैकल्पिक प्रीसेट मानों का चयन करने में सक्षम होना चाहता हूं जिसमें पहले से ही एक रोटरी स्विच है, इसलिए मैं गलतियों से बचने के लिए एक अलग शैली चाहता था।

स्पर्श स्विच बहुतायत से और सस्ते हैं, और मेरे पास विभिन्न चीजों से एक भार है, इसलिए वे उपयोग करने के लिए स्वाभाविक पसंद लग रहे थे। एक हेक्स डी-टाइप फ्लिप फ्लॉप, 74HC174, कुछ डायोड की मदद से इंटरलॉक फ़ंक्शन को अच्छी तरह से करता है। संभवतः कोई अन्य चिप बेहतर काम कर सकती थी लेकिन '174 बहुत सस्ता है, और डायोड मुक्त थे (बोर्ड खींचता है)

कुछ प्रतिरोधों की भी आवश्यकता होती है, और कैपेसिटर स्विच (पहले संस्करण में) को डी-बाउंस करते हैं और पावर-ऑन-रीसेट प्रदान करते हैं। मैंने तब से पाया है कि क्लॉक डिले कैपेसिटर को बढ़ाकर, स्विच डेब्यू कैपेसिटर की जरूरत नहीं है।

सिमुलेशन "interlock.circ" Logisim में चलता है, जिसे आप यहां डाउनलोड कर सकते हैं: https://www.cburch.com/logisim/ (दुख की बात है कि अब विकास के अधीन नहीं है)।

मैंने सर्किट के 2 बेहतर संस्करण तैयार किए हैं, पहले में, केवल डिबॉन्स कैपेसिटर हटा दिए जाते हैं। दूसरे में, एक ट्रांजिस्टर जोड़ा जाता है ताकि एक बटन को समय पर स्विच पर सक्रिय किया जा सके, एक डिफ़ॉल्ट सेटिंग दे।

आपूर्ति

• 1x 74HC174
• 6x स्पर्श स्विच या अन्य प्रकार के क्षणिक स्विच
• 7x 10k रेसिस्टर्स। ये एक सामान्य टर्मिनल के साथ पैक किए गए SIL या DIL हो सकते हैं। मैंने 2 पैकेजों का उपयोग किया जिनमें प्रत्येक में 4 प्रतिरोधक थे।
• 6x 100n कैपेसिटर - सटीक मान महत्वपूर्ण नहीं है।
• 1x 47k रोकनेवाला
• 1x 100n संधारित्र, न्यूनतम मूल्य। 1u तक कुछ भी प्रयोग करें।
• आउटपुट डिवाइस, जैसे छोटे मस्जिद, या एल ई डी
• सर्किट कोडांतरण के लिए सामग्री

चरण 1: निर्माण

अपनी पसंदीदा विधि का उपयोग करके इकट्ठा करें। मैंने दो तरफा छिद्रित बोर्ड का इस्तेमाल किया। थ्रू होल DIL पैकेज्ड चिप के साथ करना आसान होगा, लेकिन मुझे अक्सर SOIC डिवाइस मिलते हैं क्योंकि वे आमतौर पर बहुत सस्ते होते हैं।

तो एक डीआईएल डिवाइस के साथ, आपको कुछ खास करने की ज़रूरत नहीं है, बस इसे प्लग इन करें और इसे वायर करें।

SOIC के लिए, आपको एक छोटी सी ट्रिक करने की आवश्यकता है। वैकल्पिक पैरों को थोड़ा ऊपर उठाएं ताकि वे बोर्ड को न छुएं। शेष पिन बोर्ड पर पैड से मेल खाने के लिए सही दूरी पर होंगे। यहाँ एक गाइड है कि मैं कैसे झुकता हूँ (UP का अर्थ है झुकना, नीचे का अर्थ है अकेला छोड़ना)

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

इस तरह से 4 डायोड को पैड से जोड़ा जा सकता है और केवल 2 को उठे हुए पैरों से जोड़ने की आवश्यकता होती है। मुझे संदेह है कि यह दूसरी तरफ बेहतर होगा, हालांकि।

डायोड को चिप के दोनों ओर बिछाएं और उन्हें जगह में मिलाप करें।

प्रत्येक D इनपुट के लिए पुल-डाउन प्रतिरोधों को फ़िट करें। मैंने प्रत्येक 4 प्रतिरोधों के 2 SIL पैक का उपयोग किया, क्लॉक इनपुट के लिए पुल-डाउन रेसिस्टर को फिट करें। यदि एसआईएल पैकेज का उपयोग कर रहे हैं, तो एक अलग प्रतिरोधक के बजाय एक अतिरिक्त प्रतिरोधक को कनेक्ट करें

प्रतिरोधों के बगल में स्विच को फिट करें।

स्विच के लिए डी-बाउंसिंग कैपेसिटर को उनके करीब फिट करें जैसा फिट होगा।

अपने आउटपुट डिवाइस फिट करें। मैंने परीक्षण और प्रदर्शन के लिए एलईडी का उपयोग किया, लेकिन आप उदाहरण के लिए, प्रत्येक आउटपुट पर कई पोल प्राप्त करने के लिए अपनी पसंद के किसी अन्य उपकरण को फिट कर सकते हैं।

• यदि आप एल ई डी फिट करते हैं तो उन्हें सामान्य कनेक्शन में केवल 1 वर्तमान सीमित अवरोधक की आवश्यकता होती है, क्योंकि एक समय में केवल 1 एलईडी ही जलती है!
• यदि आप MOSFETs या अन्य उपकरणों का उपयोग करते हैं, तो डिवाइस के उन्मुखीकरण पर ध्यान दें। एक वास्तविक स्विच के विपरीत, सिग्नल का अभी भी इस सर्किट के 0v कनेक्शन से संबंध है, इसलिए आउटपुट ट्रांजिस्टर को इसका संदर्भ दिया जाना चाहिए।

योजनाबद्ध के अनुसार सब कुछ एक साथ तार करें। मैंने इसके लिए 0.1 मिमी चुंबक तार का उपयोग किया है, आप कुछ कम ठीक पसंद कर सकते हैं।

चरण 2: यह कैसे काम करता है

मैंने योजनाबद्ध के 4 संस्करण प्रदान किए हैं: स्विच डिबगिंग कैपेसिटर के साथ मूल, आउटपुट मस्जिद के साथ और बिना, और एक और दो संस्करण जहां घड़ी विलंब संधारित्र को बढ़ाया गया है, ताकि स्विच को डिबगिंग करना अनावश्यक हो, अंत में अतिरिक्त के साथ एक ट्रांजिस्टर का जो बिजली चालू होने पर बटनों में से एक को वस्तुतः "दबाएगा"।

सर्किट एक सामान्य घड़ी के साथ साधारण डी प्रकार के फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग करता है, आसानी से आपको इनमें से 6 74HC174 चिप में मिलते हैं।

घड़ी और चिप के प्रत्येक डी इनपुट को एक रोकनेवाला के माध्यम से जमीन पर खींचा जाता है, इसलिए डिफ़ॉल्ट इनपुट हमेशा 0 होता है। डायोड "वायर्ड OR" सर्किट के रूप में जुड़े होते हैं। आप 6 इनपुट या गेट का उपयोग कर सकते हैं, फिर आपको क्लॉक इनपुट पर पुल डाउन की आवश्यकता नहीं होगी, लेकिन इसमें मज़ा कहाँ है?

जब सर्किट को पहली बार चालू किया जाता है, तो चिप को रीसेट करने के लिए कैपेसिटर के माध्यम से सीएलआर पिन को कम खींचा जाता है। जब संधारित्र चार्ज होता है, तो रीसेट अक्षम हो जाता है। मैंने 47k और 100nF को एक समय देने के लिए लगभग 5x का समय दिया, जो कि संयुक्त डेब्यू कैप और स्विच के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रतिरोधों को खींचता है।

जब आप एक बटन दबाते हैं, तो यह उस डी इनपुट पर एक तर्क 1 डालता है जिससे यह जुड़ा होता है और एक डायोड के माध्यम से उसी समय घड़ी को चालू करता है। यह 1 में "घड़ियां" देता है, जिससे क्यू आउटपुट उच्च हो जाता है।

जब बटन जारी किया जाता है, तो तर्क 1 फ्लिप-फ्लॉप में संग्रहीत होता है, इसलिए क्यू आउटपुट उच्च रहता है।

जब आप एक अलग बटन दबाते हैं, तो फ्लिप-फ्लॉप पर वही प्रभाव होता है, जिससे यह जुड़ा होता है, लेकिन क्योंकि घड़ियां कॉमन होती हैं, जिसके आउटपुट पर 1 होता है, अब पहले से ही 0 में क्लॉक होता है, इसलिए यह क्यू आउटपुट जाता है कम।

क्योंकि स्विच संपर्क उछाल से ग्रस्त हैं, जब आप एक को दबाते हैं और छोड़ते हैं तो आपको एक साफ 0 नहीं मिलता है फिर 1 फिर 0, आपको यादृच्छिक 1 और 0 की एक धारा मिलती है, जिससे सर्किट अप्रत्याशित हो जाता है। आप यहां एक अच्छा स्विच डिबाउंसिंग सर्किट पा सकते हैं:

मैंने अंततः पाया कि पर्याप्त रूप से बड़ी घड़ी विलंब संधारित्र के साथ, अलग-अलग स्विच को डिबगिंग करना आवश्यक नहीं है।

किसी भी फ्लिप-फ्लॉप का क्यू आउटपुट जब उसका बटन दबाया जाता है तो उच्च हो जाता है, और नॉट-क्यू आउटपुट कम हो जाता है। आप इसका उपयोग क्रमशः निम्न या उच्च शक्ति रेल के संदर्भ में N या P MOSFET को नियंत्रित करने के लिए कर सकते हैं। किसी भी ट्रांजिस्टर के नाले से जुड़े भार के साथ, इसका स्रोत आम तौर पर ध्रुवीयता के आधार पर 0v या पावर रेल से जुड़ा होगा, हालांकि यह किसी अन्य बिंदु के संदर्भ में स्विच के रूप में कार्य करेगा, जब तक कि इसमें अभी भी मुड़ने के लिए हेडरूम है चालू और बंद।

अंतिम योजनाबद्ध एक पीएनपी ट्रांजिस्टर दिखाता है जो डी इनपुट में से एक से जुड़ा हुआ है। विचार यह है कि जब शक्ति लागू होती है, तो ट्रांजिस्टर के आधार पर संधारित्र तब तक चार्ज होता है जब तक वह उस बिंदु तक नहीं पहुंच जाता जहां ट्रांजिस्टर संचालित होता है। क्योंकि कोई प्रतिक्रिया नहीं है, ट्रांजिस्टर का कलेक्टर बहुत जल्दी राज्य बदलता है, एक पल्स उत्पन्न करता है जो डी इनपुट को उच्च सेट कर सकता है और घड़ी को ट्रिगर कर सकता है। क्योंकि यह एक संधारित्र के माध्यम से सर्किट से जुड़ा है, डी इनपुट अपनी निम्न स्थिति में लौटता है और सामान्य ऑपरेशन में विशेष रूप से प्रभावित नहीं होता है।

चरण 3: पेशेवरों और विपक्ष

इस सर्किट को बनाने के बाद मैंने सोचा कि क्या यह करने योग्य है। इसका उद्देश्य स्विच और माउंटिंग फ्रेम की कीमत के बिना रेडियो बटन जैसी कार्यक्षमता प्राप्त करना था, हालांकि एक बार पुल-डाउन रेसिस्टर्स और डी-बाउंसिंग कैपेसिटर जोड़े जाने के बाद, मैंने इसे थोड़ा अधिक जटिल पाया जितना मैं पसंद करता।

वास्तविक इंटरलॉकिंग स्विच यह नहीं भूलते कि बिजली बंद होने पर कौन सा स्विच दबाया गया था, लेकिन इस सर्किट के साथ यह हमेशा "कोई नहीं" या स्थायी डिफ़ॉल्ट की डिफ़ॉल्ट सेटिंग पर वापस आ जाएगा।

एक ही काम करने का एक आसान तरीका एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करना होगा, और मुझे संदेह नहीं है कि कोई इसे टिप्पणियों में इंगित करने जा रहा है।

माइक्रो का उपयोग करने में समस्या यह है कि आपको इसे प्रोग्राम करना होगा। इसके अलावा आपके पास या तो सभी इनपुट और आउटपुट के लिए पर्याप्त पिन होना चाहिए, या उन्हें बनाने के लिए एक डिकोडर होना चाहिए, जो तुरंत एक और चिप जोड़ता है।

इस सर्किट के सभी पुर्जे बहुत सस्ते या मुफ्त हैं। ईबे लागत पर 6 इंटरलॉकिंग स्विच का एक बैंक (लेखन के समय) £3.77। ठीक है तो यह ज्यादा नहीं है, लेकिन मेरे 74HC174 की कीमत 9 पेंस है और मेरे पास पहले से ही अन्य सभी हिस्से थे, जो वैसे भी सस्ते या मुफ्त हैं।

यांत्रिक इंटरलॉकिंग स्विच के साथ आपको सामान्य रूप से मिलने वाले संपर्कों की न्यूनतम मात्रा डीपीडीटी है, लेकिन आप आसानी से अधिक प्राप्त कर सकते हैं। यदि आप इस सर्किट के साथ अधिक "संपर्क" चाहते हैं, तो आपको अधिक आउटपुट डिवाइस जोड़ने होंगे, आमतौर पर मस्जिद।

मानक इंटरलॉकिंग स्विच की तुलना में एक बड़ा फायदा यह है कि आप किसी भी प्रकार के क्षणिक स्विच का उपयोग कर सकते हैं, जो आपको पसंद हो, या पूरी तरह से अलग सिग्नल से इनपुट भी चला सकते हैं।

यदि आप इस सर्किट के प्रत्येक आउटपुट में एक मॉसफ़ेट ट्रांजिस्टर जोड़ते हैं, तो आपको एक SPCO आउटपुट मिलता है, सिवाय इसके कि यह वास्तव में इतना अच्छा भी नहीं है, क्योंकि आप इसे केवल 1 तरीके से कनेक्ट कर सकते हैं। इसे दूसरे तरीके से कनेक्ट करें और आपको इसके बजाय वास्तव में कम शक्ति वाला डायोड मिलता है।

दूसरी ओर, आप किसी आउटपुट के अतिभारित होने से पहले उसमें बहुत सारी मस्जिदें जोड़ सकते हैं, इसलिए आपके पास मनमाने ढंग से बड़ी संख्या में पोल हो सकते हैं। पी और एन प्रकार के जोड़े का उपयोग करके, आप एक द्वि-दिशात्मक आउटपुट भी बना सकते हैं, लेकिन यह जटिलता भी जोड़ता है। आप फ्लिप-फ्लॉप के नॉट-क्यू आउटपुट का भी उपयोग कर सकते हैं, जो आपको एक वैकल्पिक क्रिया प्रदान करता है। तो इस सर्किट के साथ संभावित रूप से बहुत अधिक लचीलापन है, अगर आपको अतिरिक्त जटिलता से ऐतराज नहीं है।