इस पोस्ट में हम टच स्विच बोर्ड बनायेगे और इसमें हम कोई Microcontroller का इस्तेमाल नहीं करने वाले इसमें हम टच सेंसर और रिले मॉडल और smps का इस्तेमाल करने वाले है और स्विच बोर्ड के लिए मॉडुलर बोर्ड का उपयोग करेंगे Required Componentइस टच बोर्ड में हमने जिन कम्पोनेंट का इस्तेमाल किया है वो कुछ इस तरह है। 1) TTP223 Touch Sensor  2) 4 Relay Module  3) 5V,1Amp SMPS Power Supply  4) Components
 Touch Board Workingहमारा यह टच बोर्ड Capacitive touch के principle पर काम करता है। इस टच बोर्ड में हमने टच के लिए जिस सेंसर का इस्तेमाल किया है वह capacitive टच सेंसर है उसका नाम TTP223 है। इस बोर्ड का Working को समझने के लिए Capacitive touch sensor के बारे में जान लेते है,जिसे इस बोर्ड का वर्किंग समझने में आसानी होगी। Capacitive touch sensor Working Principleटच सेंसर को स्पर्श सेंसर भी कहा जाता है और यह स्पर्श, बल या दबाव के प्रति संवेदनशील होता है। वे सबसे सरल और उपयोगी सेंसर में से एक हैं। एक टच सेंसर का काम एक साधारण स्विच के समान है। जब टच सेंसर की सतह के साथ संपर्क होता है, तो सर्किट सेंसर के अंदर बंद हो जाता है और करंट का प्रवाह होता है। जब संपर्क जारी किया जाता है, तो सर्किट OPEN जाता है और कोई प्रवाह नहीं होता है।  Capacitive Touch Sensorकैपेसिटिव टच सेंसर मोबाइल फोन और MP3 प्लेयर जैसे अधिकांश पोर्टेबल उपकरणों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। कैपेसिटिव टच सेंसर घरेलू उपकरणों, मोटर वाहन और औद्योगिक अनुप्रयोगों में भी पाए जाते हैं। स्पर्श सेंसर, यांत्रिक उपकरणों के विपरीत, चलती भागों में नहीं होते हैं। इसलिए, वे यांत्रिक इनपुट उपकरणों की तुलना में अधिक टिकाऊ हैं। स्पर्श सेंसर मजबूत होते हैं क्योंकि नमी और धूल के प्रवेश के लिए कोई उद्घाटन नहीं होता है। कैपेसिटिव टच सेंसर के सिद्धांत को नीचे समझाया गया है।Capacitor का सबसे सरल रूप एक इन्सुलेटर द्वारा अलग किए गए दो कंडक्टर के साथ बनाया जा सकता है। धातु की प्लेटों को कंडक्टर के रूप में माना जा सकता है। Capacitor का सूत्र नीचे दिखाया गया है। C = ε0 * εr * A / d ε0 - is the permittivity of free space εr - is relative permittivity or dielectric constant A - is area of the plates and d is the distance between them. कैपेसिटेंस क्षेत्र के लिए सीधे सापेक्ष है और दूरी के विपरीत सापेक्ष है। कैपेसिटिव टच सेंसर में, इलेक्ट्रोड कैपेसिटर की प्लेटों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है। दूसरी प्लेट को दो वस्तुओं द्वारा दर्शाया गया है: एक सेंसर इलेक्ट्रोड का वातावरण है जो परजीवी संधारित्र Co बनाता है और दूसरा मानव उंगली की तरह एक प्रवाहकीय वस्तु है जो स्पर्श संधारित्र Ct(Capacitance) बनाता है। सेंसर इलेक्ट्रोड एक माप सर्किट से जुड़ा होता है और इसके capacitance को समय-समय पर मापा जाता है। यदि एक प्रवाहकीय वस्तु सेंसर इलेक्ट्रोड को छूती है या पहुंचती है तो आउटपुट कैपेसिटी बढ़ जाएगी। इसके सर्किट में परिवर्तन का पता लगाएगा और इसे ट्रिगर सिग्नल में परिवर्तित करेगा। कैपेसिटिव टच सेंसर का काम नीचे दिए गए Figure में दिखाया गया है।  यदि सेंसर इलेक्ट्रोड का क्षेत्र बड़ा है और कवर सामग्री की मोटाई कम है, तो टच कैपेसिटेंस Ct भी बड़ा है। परिणाम स्वरूप, टच पैड और अनछुए सेंसर पैड के बीच कैपेसिटेंस अंतर भी बड़ा है। इसका मतलब है कि सेंसर इलेक्ट्रोड और कवरिंग सामग्री का आकार सेंसर की संवेदनशीलता को प्रभावित करेगा। कैपेसिटेंस की माप का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे दूरी, दबाव, त्वरण, आदि का निर्धारण करना। कैपेसिटिव टच सेंसर अनुप्रयोग का एक अन्य क्षेत्र है। समाई (Capacitance)को मापने के कई तरीके हैं। उनमें से कुछ हैं: आयाम मॉडुलन, आवृत्ति मॉडुलन, समय देरी माप, कर्तव्य चक्र, आदि। कैपेसिटिव टच सेंसर के मामले में, एक प्रवाहकीय सामग्री की उपस्थिति लोड को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त है और किसी भी बल की आवश्यकता नहीं है। इसलिए, कैपेसिटिव टच सेंसर के मामले में गलत या अनजाने ट्रिगर्स का जोखिम अधिक होता है। यह समस्या नमी या पानी की उपस्थिति में अधिक है, जो एक अच्छा कंडक्टर है। स्पर्श सेंसर में समाई(Capacitance) की माप की विधि को सेंसिंग पैड के पास स्थित एक संदर्भ विमान(Reference plane) की आवश्यकता होती है। कैपेसिटिव टच सेंसरों में, एक उंगली यात्रा संवेदी इलेक्ट्रोड और संदर्भ विमान के बीच समाई(Capacitance) बनाती है। मानव शरीर से त्वचा के तेल या पसीने से एक गलत ट्रिगर हो सकता है। इच्छित और फॉल्स स्पर्शों के बीच अंतर करने के लिए, अतिरिक्त संवेदन पैड या सॉफ़्टवेयर एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है। संदर्भ ग्राउंड इलेक्ट्रोड से छुटकारा पाने का सबसे अच्छा उपाय है। कैपेसिटिव टच सेंसर दो प्रकार के होते हैं: सतह कैपेसिटिव सेंसिंग और अनुमानित कैपेसिटिव सेंसिंग। सतह कैपेसिटिव सेंसिंग में, एक इन्सुलेटर को इसकी सतह के एक तरफ एक प्रवाहकीय कोटिंग के साथ लागू किया जाता है। इस प्रवाहकीय कोटिंग के ऊपर, इन्सुलेटर की एक पतली परत लागू होती है। वर्तमान को प्रवाहकीय कोटिंग के सभी कोनों पर लागू किया जाता है। जब मानव उंगली की तरह एक बाहरी कंडक्टर सतह के संपर्क में आता है, तो उनके बीच एक समाई बनती है और कोनों से अधिक धारा खींचती है। प्रत्येक कोने पर वर्तमान को मापा जाता है और उनका अनुपात सतह पर स्पर्श की स्थिति निर्धारित करेगा। अनुमानित कैपेसिटिव में, पूरी सतह को चार्ज नहीं किया जाता है, लेकिन दो इन्सुलेट सामग्री के बीच प्रवाहकीय सामग्री का एक एक्स - वाई ग्रिड रखा जाता है। ग्रिड अक्सर ग्लास पर पीसीबी या इंडियम टिन ऑक्साइड पर कॉपर या गोल्ड से बना होता है। ग्रिड को चार्ज और मॉनिटर करने के लिए एक IC का उपयोग किया जाता है। जब ग्रिड पर एक क्षेत्र से उंगली जैसी बाहरी संवाहक वस्तु द्वारा चार्ज खींच लिया जाता है, तो आईसी स्पर्श सतह पर उंगली के स्थान की गणना करता है। टच सेंसर्स, प्रोजेक्टिव कैपेसिटिव टेक्नॉलॉजी से बने होते हैं, जिसका इस्तेमाल ऐसी उंगली को महसूस करने के लिए किया जा सकता है जो इसकी सतह को नहीं छू रही हो। वे निकटता सेंसर के रूप में कार्य करते हैं। ऊपर हमने समजा की capacitive touch सेंसर कैसे काम करता है अब हम इसके बोर्ड की वर्किंग को समझते है। Main Board workingजैसे कि मैंने बताया की ये हमारा touch board capacitive sense पे वर्क करता है और इस board में हमने टच के लिए मॉडल use किया है वो ttp223 touch module है इसक sensor के बारे में मेने एक पोस्ट लिखी है उसमे इसका वर्किंग संजाया है। TTP223 में दो मोड होते है एक डायरेक्ट मोड (button) और दूसरा toggle मोड इस बोर्ड में मेने toggle mode का use किया है इसके mode को सेलेक्ट करने के लिए sensor पर दो jumpar दिए है जिसका open और short कर के इसके मोड को सेलेक्ट कर सकते है touch बोर्ड के लिए इसके B jumpar को मेने short किया और active high और low के लिए हम इसके A jumpar को short और open कर सकते है।  हमारा टच सेंसर toggle मोड में है तो जब हम इसके टच करेंगे तब ये ON होगा और दूसरी बार टच करने पर OFF हो जायेगा और इसके इसमें दो तरह के ट्रिगर सिग्नल मिलते है ON होते ही I/O पर High signal मिलेगा और Off होने पर Low सिग्नल मिलेगा ,इस सिग्नल को हम ट्रांजिस्टर से ड्राइव करा कर रिले को switch कर सकते है। रिले के ON और OFF से उसके कनेक्ट लोड को कण्ट्रोल कर सकते है। रिले और मॉडुलर बोर्ड का कनेक्शन डायग्राम को देख कर इसका कनेक्शन कर सकते है। Board Wiring Diagram |
| touch Board Relay and board Mains Wiring |
Relay Driver Circuit
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| Transistor BC547 relay driver |
R5, R6, R7, R8 value = 1kohm
Block Diagram
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