DIY 8路供电中控系统_所示_继电器

图5.1 乱七八糟的电源插头原样

由于ULN2803芯片内部集成保护二极管，非常适宜驱动继电器，因此，本次DIY选用ULN2803芯片驱动250V继电器，并选用STC90C58RD+单片机作为核心处理芯片。
其余，为了使全体DIY作品更加有“品位”，我还选用了JR8626专业8键电容触摸芯片作为触摸旗子暗记处理芯片，合营“定制”的8键触摸板，就可以实现通过电容式的触摸独立掌握多个电器的电源了。
这样，桌面就可以和那些乱七八糟的电源插头说再见喽!图5.2所示为掌握电路的事理图和系统事情事理示意图。

系统事情事理示意图

图5.2 掌握电路事理图

准备两个带独立掌握开关的4×3孔插线板。
当然，你也可以准备一个带独立开关的8×3孔插线板。
这里之以是要用带独立开关的插线板，是由于我们可以把原来按键开关拆掉(见图5.3)，把DIY用的继电器放在原来按键开关的位置，剪断原来的火线，焊到继电器的开关端上。
将8只继电器线圈的一端通过导线焊在一起，作为8只继电器的共阳端，继电器线圈的另一端分别焊上一根导线，作为8只继电器的阴极，这样，就可以通过5V低压来掌握220V用电器的闭合与断开了。
由于有8根阴极线，1根共阳线，共9根线，以是在本次DIY中，我利用的是标准的DB-9接口，也便是台式电脑上的串行接口。
图5.4所示便是将8只继电器焊好往后的效果。
用PCB的下脚料固定两个插线板的背板，将两个插线板合二为一(见图5.5)，插线板的供电和被控部分就完成了。
图5.6所示为继电器掌握端口的特写。

图5.3 把原来插线板的按键开关拆掉

图5.4 焊好8路继电器，并布好掌握线，插线板改造基本完成

图5.5 两个插线板合二为一的效果

图5.6 继电器掌握端口的特写

图5.7 将芯片转焊到SSOP转DIP的转接板上

下面说说触摸掌握芯片。
由于JR8626电容触摸芯片为SSOP24封装，以是首先将芯片转焊到SSOP转DIP的转接板上(见图5.7)，这样的话，方便前期的调试，表5.1是该触摸芯片的一些技能资料，其引脚图如图5.8所示，该芯片的运用电路事理如图5.9所示。

图5.8 JR8626 电容触摸芯片引脚图

表5.1 JR8626 专业电容触摸芯片引脚解释

表5.2 8级灵敏度调节开关选择电平对应表

备注：SLE3、SLE2、SLE1 这3个引脚内部有上拉电阻，系统默认为111 时，灵敏度最高，可以感应的面板厚度最厚;3个引脚均接地时，灵敏度最低，可以感应的面板厚度最薄(变动灵敏度值后，需重新上电才可生效)。

图5.9 电容触摸芯片 JR8626 运用电路图

全体掌握系统的框架如图5.10所示，由触摸板作为输入源，将手指触摸操作的电容变革传送到JR8626触摸芯片，然后将电平的变革输出给单片机的对应引脚。
通过程序的检测和掌握，针对ULN2803输入针脚和LED指示灯针脚进行相应的电平变革，从而完成“触摸输入→程序判断→继电器驱动& LED指示灯驱动”的一系列掌握功能。

图5.11所示为掌握板的PCB，包含单片机、触摸芯片和ULN2803芯片等。
其余，本次DIY采取外置5V/1A电源模块供电，以是在掌握板上加入一片LM7805稳压芯片，合营限流电阻，保障供应给单片机等部分的电压稳定和纯净，从而减小由于电压不稳定对系统造成的影响。
图5.12为触摸板的PCB图样，利用PCB上的铜箔作为电容触摸按键的电极，连接触摸管理芯片的输入端，通过JR8626芯片自带的8级灵敏度调节(见表5.2)，准确地感应各个按键上的电容变革，稳定地将触摸旗子暗记传送给单片机进行程序判断和处理。
由于采取8050贴片LED作为继电器的闭合指示，以是LED指示灯的驱动电流较小，可以利用单片机的P2端口，直接通过将端口置1，驱动点亮共阴极的8只LED指示灯。

图5.10 程序掌握图

图5.11 掌握板 PCB 图

图5.12 触摸板 PCB 图

本次DIY采取感光方法制作PCB，图5.13所示为经由覆铜板打磨、涂油墨、油墨固化、菲林纸反色打印、曝光、显影、蚀刻、去膜后的PCB。

做完PCB，接下来，当然是打孔、焊接了，如图5.14所示。

经由一系列的制作过程，把所需的元件焊好后的掌握板终于完成了，如图5.15所示。

下面开始做触摸板。
利用蚀刻好的PCB覆铜的位置作为电容触摸的感应电极，在LED位置焊上LED指示灯，图5.16所示便是制作完成的触摸板PCB了。

准备台式外壳。
一样平常电子市场都会有卖，价格在8～15元，在壳体适当的位置安装250V船型开关，如图5.18所示。

用透明的菲林纸打印“定制”的触摸板图样。
在外壳触摸板上对应PCB的LED指示灯的位置，打上8个孔，并用热熔胶添补，以便光可以很柔和地透出来。
用双面胶把焊好的PCB和壳体粘牢，再贴上打印好的触摸板的图样，触摸板就搞定了，如图5.19所示。

图5.20所示为完成后的触摸板，通电测试一下LED指示灯，8个触摸按键分别表示：无线路由器、饮水机、低音炮、打印机、电视机、条记本电脑、台灯、扩展用的插线板。

把做好的触摸板和掌握板用排线焊好后就可以调试了，如图5.21所示。

图5.13 制作完成的PCB

图5.14 打孔

图5.15 已完成的掌握板

图5.16 制作完成的触摸板

图5.17 电容触摸按键检测事理图

图5.18 台式外壳的样子

图5.19 触摸板半成品

图5.20 通电测试 LED 指示灯

图5.21 焊好的掌握板和触摸板

图5.22 程序运行流程图

系统加电后，单片机程序首先进行初始化，包括触摸旗子暗记监听端口、继电器驱动端口和LED指示灯端口的初始化等。
然后，系统将持续监听触摸旗子暗记输入端口，当有触摸旗子暗记输入后，系统将延时约2s。
延时的目的是为了避免误触摸操作，如果2s后仍有触摸旗子暗记，则立即将继电器和LED端口电平取反，原来断开的继电器闭合，同时LED指示灯点亮，蜂鸣器鸣响，反之同理。
图5.22所示为程序的运行流程图。

图5.23 开始装掌握器的外壳

图5.24 装好外壳的掌握器

表5.3 制作所用元器件及材料

DIY电容式触摸板事理先容

DIY中用到的电容式触摸板基本事情事理如图5.17所示，触摸检测部分紧张包括电介质前面板、感应电极、采样电容器、触摸检测芯片。
在本次DIY中，塑料外壳充当了电介质前面板的角色，而蚀刻后的覆铜板上的预留铜箔作为感应电极。
当然，事理图中的采样电容器已经集成在JR8626触摸检测芯片中了，由JR8626电容触摸检测芯片持续地送出具有固定频率的脉冲旗子暗记，并不断检测采样电容器的脉冲变革情形，如果有手指等可以引起电场变革的物体靠近或者触碰前面板时，就会引起电场的耦合，进而引起采样电容器上本来稳定的脉冲的变革。
这样，采样电容器的脉冲变革就会被JR8626触摸检测芯片检测到，然后，在对应的输出引脚输出电平变革，传输给单片机相应的引脚，进行下一步的程序剖析和处理。

图5.25 系统组建完成的作品

图5.26 整洁许多的写字台

把程序编译一下，烧写到单片机中，再调度一下触摸芯片的灵敏度，也便是有选择地将JR8626芯片的SLE1、SLE2、SLE3三个引脚接地，对应前面的灵敏度调节表，就可以使得触摸板的灵敏度适当了。
我们将灵敏度值调到4，刚刚好，这样，基本的调试事情就告一段落了。
下面就可以装外壳了。
这里要把稳的是，由于感应电流的浸染，有些220V转5V的供电模块可能会对电容触摸检测过程造成影响，以是，装外壳时应使5V电源模块只管即便阔别触摸板。
图5.23所示为开始装掌握器的外壳。
图5.24所示为装好外壳的掌握器。

本次DIY所用到的紧张元器件及材料见表5.3。

OK，相信大家已经彻底弄明白了全体掌握系统的事情事理了吧，现在是时候让大家看看末了的作品了，如图5.25所示。
由于把很多电源线和插线板都藏到了桌子后面，须要掌握电器时，只需按住触摸按键约2s就可以打开或者关闭电源了。
现在和以前的桌面比(见图5.26)，是不是整洁多了呢?大功告成!

安全提示

因涉及强电DIY，以是在改造插线板以及挑选继电器时应把稳以下安全要点。

(1)要把稳低压掌握线和强电电源线的布线，应做到高压电和低压电的良好隔离，必要时可以将引线用热熔胶固定，在各焊接点上用热缩管绝缘，严格避免短路等故障的发生。

(2)要把稳继电器的选择，如果继电器选择不符合须要，就会破坏继电器乃至用电器。
由于我们要接入的是220V的市电，而家用电器的功率一样平常不会超过1500W，根据P(功率)=U(电压)×I(电流)，我们可以知道，一样平常家用电器的事情电流不会超过6.8A。
当然，如果电路中存在大功率用电器的话，就要另行考虑了。
以是，建议选择标称直流5V掌握互换250V、7A的继电器就可以知足哀求了。