ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive เซ็นเซอร์สัมผัส

ผู้มีสิทธิเลือกตั้ง 2008 №7-8

การทำงานของเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive ขึ้นอยู่กับความจุไฟฟ้าของร่างกายมนุษย์ ตัวอย่างเช่น เมื่อนำนิ้วเข้าใกล้เซ็นเซอร์ จะเป็นการสร้างความจุระหว่างเซ็นเซอร์กับพื้น ซึ่งอยู่ในช่วง 30 ... 100 pF สามารถใช้เอฟเฟกต์นี้กับเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดและสวิตช์สัมผัส

เซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนกว่าเซ็นเซอร์อื่นๆ (เช่น ถูกกระตุ้นโดยสัญญาณรบกวน 50/60 Hz หรือความต้านทานในการวัด) แต่จะใช้งานยากกว่า ผู้ผลิตชิปเช่น Microchip ได้สร้าง IC แบบกำหนดเองเพื่อจุดประสงค์นี้ในอดีต อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งตอนนี้ก็ยังสามารถสร้างเครื่องตรวจจับตัวเก็บประจุและ/หรือสวิตช์ที่เชื่อถือได้โดยใช้ส่วนประกอบมาตรฐานเพียงไม่กี่ชิ้น

ในวงจรนี้ เราตรวจพบการเปลี่ยนแปลงความกว้างพัลส์ของสัญญาณที่เกิดขึ้นเมื่อสัมผัสที่สัมผัส ในรูปที่ 1 โหนดต่อไปนี้สามารถพิจารณาได้ (จากซ้ายไปขวา):

ข้าว. 1. IC1 - 561TL1

เครื่องกำเนิดพัลส์รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าสร้างขึ้นจากทริกเกอร์ชมิตต์ (IC CD4093);
วงจร RC ที่มีไดโอดดับตามด้วย Schmitt trigger/terminal plate พร้อมตัวเก็บประจุแยก 470 pF;
- การรวมวงจร RC ที่แปลงการเปลี่ยนแปลงความกว้างพัลส์เป็นแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้านี้อยู่ในพื้นที่ 2.9 ... 3.2 โวลต์เมื่อสัมผัสเพลตและ 2.6 โวลต์ไม่เช่นนั้น
- เครื่องเปรียบเทียบ LM 339 ใช้เพื่อเปรียบเทียบแรงดันไฟที่จุด C กับแรงดันอ้างอิงที่จุด D ส่วนหลังมีค่าประมาณ 2.8 V และกำหนดโดยตัวแบ่งแรงดัน

ทันทีที่สัมผัสแผ่นเซ็นเซอร์ เอาต์พุตของวงจรจะทำงาน เพื่ออธิบายการทำงานของวงจร รูปที่ 2 แสดงรูปคลื่นของสัญญาณใน จุดต่างๆ. เส้นประแสดงสถานะเมื่อสัมผัสแผ่นเซ็นเซอร์ เส้นทึบแสดงเมื่อไม่มีการแตะ

ข้าว. 2. ออสซิลโลแกรมของสัญญาณที่จุดต่างๆ

แรงดันอ้างอิงที่จุด D จะถูกปรับหนึ่งครั้งโดยใช้ตัวแบ่ง R4/R5 (โดยการเปลี่ยนค่าของ R4) ขนาดของแรงดันไฟฟ้านี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของแผ่นเซ็นเซอร์อย่างมาก (โดยปกติคือสองสามตารางเซนติเมตร) สี่เหลี่ยมใหญ่พื้นผิวของเพลตจะเพิ่มความจุและแรงดันไฟที่จุด C จะมากกว่าแรงดันเมื่อเพลตไม่สัมผัส แรงดันอ้างอิงที่จุด D ควรตั้งค่าให้ใกล้กับ 3.4 V มากขึ้น เซ็นเซอร์สัมผัสสามารถทำงานกับเพลตได้เช่นกัน พื้นที่ขนาดใหญ่(เช่น คุณสามารถใช้ทั้งตัวเป็นเซ็นเซอร์ได้)

สัญญาณเอาท์พุตสามารถใช้เพื่อเปิดโหลดต่างๆ ในหลายกรณี ขอแนะนำให้เพิ่มทริกเกอร์ Schmitt หนึ่งตัวไปยังเอาต์พุต โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเอาต์พุตเชื่อมต่อกับอินพุตดิจิทัล

วิม อบูย์ส

ข้าว. 4. ตำแหน่งของส่วนประกอบบนแผงวงจรพิมพ์

ข้าว. 5. พีซีบี

ข้าว. 6. แผงวงจรพิมพ์ (กระจกมองหลัง)

สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิด จำเป็นต้องมีการสลับแบบสัมผัส กล่าวคือ การเริ่มต้นหรือสิ้นสุดการทำงานควรเกิดขึ้นด้วยการแตะนิ้วง่ายๆ กับหน้าสัมผัสแบบสัมผัส คุณสามารถใช้ในไดอะแกรม ล็อคอิเล็กทรอนิกส์,นาฬิกาปลุก,เทคโนโลยีทั่วไปที่ทำให้ง่ายต่อการเปิดและปิด (คุณเพียงแค่ต้องสัมผัส)

ในบทความนี้ ผมขอเสนอวิธีง่ายๆ วงจรไฟฟ้าสวิตช์สัมผัสซึ่งเกือบทุกคนสามารถประกอบได้ วงจรนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพียงไม่กี่ชิ้น ซึ่งส่วนใหญ่เป็นทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายสัญญาณ สายเซนเซอร์ (ซึ่งคุณต้องสัมผัส) เชื่อมต่อกับอินพุต (ฐาน) ของทรานซิสเตอร์ตัวแรก สัญญาณที่ขยายออกมาหลายร้อยครั้งจากเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์จะถูกส่งไปยังองค์ประกอบถัดไป ทรานซิสเตอร์ตัวที่สองจะขยายสัญญาณที่ขยายก่อนหน้านี้มากยิ่งขึ้น และขั้นตอนที่สามของวงจรก็ทำเช่นเดียวกัน เป็นผลให้เราได้รับกระแสจากสัญญาณขนาดเล็กมากที่มาจากเซ็นเซอร์ซึ่งสามารถจุดไฟ LED (หรือเปิดรีเลย์ที่จะควบคุมอุปกรณ์นี้หรืออุปกรณ์นั้น)

ผมขอเตือนคุณว่าทรานซิสเตอร์สองขั้วเป็นองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่มีสามเอาท์พุต (อีซีแอล คอลเลคเตอร์ และเบส) สามารถขยายสัญญาณไฟฟ้าได้ 10-1000 เท่า เมื่อสัญญาณขนาดเล็กถูกนำไปใช้กับเอาต์พุตควบคุม (ที่ไหนสักแห่งตั้งแต่ 0.6 ถึง 0.7 โวลต์) ที่เอาต์พุตเราสามารถรับได้ ไฟฟ้าและ/หรือแรงดันไฟที่สูงกว่ามาก

ฐานคืออิเล็กโทรดควบคุม สัมพันธ์กับอิมิตเตอร์ นั่นคือแรงดันไฟฟ้าจำนวนหนึ่งจ่ายจากแหล่งพลังงานไปยังฐาน (ผ่านตัวต้านทานที่จำกัดซึ่งสร้างอคติบางอย่าง) และตัวสะสม ด้วยแรงดันไฟฟ้าระหว่างฐานและอีซีแอลสูงถึง 0.6 โวลต์ ทรานซิสเตอร์จะยังคงปิดอยู่ (มันจะไม่ผ่านกระแสผ่านตัวเองเมื่อเทียบกับอีซีแอลและตัวสะสม) โดยการเพิ่มแรงดันไฟระหว่างฐานและอีซีแอลจาก 0.6 และบางที่ถึง 0.7 โวลต์ เราจะค่อยๆ เปิดทรานซิสเตอร์จากสถานะปิดเต็มที่เป็นสถานะเปิดเต็มที่ ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานปรับค่าได้ ซึ่งถูกควบคุมโดยกระแสน้ำขนาดเล็กและสามารถเปลี่ยนความต้านทานจากขนาดใหญ่เป็นอนันต์เป็นเกือบเป็นศูนย์ได้ (ยังคงมีอยู่แม้ว่าจะมีขนาดเล็กมากก็ตาม)

ตัวต้านทานในวงจรของสวิตช์สัมผัสธรรมดาซึ่งอยู่ในวงจรสะสมทำหน้าที่เป็นตัว จำกัด กระแส นิกายของพวกเขาคือ 1 เมกะโอห์ม 1 กิโลโอห์มและ 220 โอห์ม คุณสามารถตั้งค่าพลังงานขนาดเล็กขนาดเล็ก (กระแสในวงจรค่อนข้างเล็ก) ในวงจรไฟฟ้านี้ จะใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วของประเภท KT315 (เหมาะกับดัชนีอักษรใดๆ) ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ล้าสมัย คุณสามารถหาได้ทุกที่และมีราคาเพียงเพนนี (ถ้าคุณซื้อ) คุณสามารถแทนที่ด้วย KT3102 หรืออื่น ๆ ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีค่าการนำไฟฟ้า npn (ผู้เริ่มต้นควรคำนึงถึงสิ่งนี้) คุณสามารถใส่ทรานซิสเตอร์และค่าการนำไฟฟ้าย้อนกลับ (pnp) ของซีรีย์ KT361 หรือ KT3107 ลงในวงจรได้ แต่จากนั้นคุณจะต้องเปลี่ยนขั้วของแหล่งจ่ายไฟ (เชื่อมต่อขั้วลบเป็นบวกและกลับกัน)

ฉันต้องการที่จะทราบว่าสิ่งนี้ แผนภูมิวงจรรวมเซ็นเซอร์ไม่ได้รับการแก้ไข นั่นคือ อุปกรณ์ส่งออกจะยิงและทำงานเมื่อคุณสัมผัสเซ็นเซอร์อินพุตเท่านั้น ทันทีที่คุณหยุดสัมผัสเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ส่งออกจะปิดด้วย

ในตอนแรก ในวงจรของสวิตช์สัมผัสธรรมดา ฉันใส่ LED ธรรมดาบนเอาต์พุต ซึ่งสว่างขึ้นเมื่อสัมผัสเซ็นเซอร์ หากคุณใส่รีเลย์ขนาดเล็กแทน LED คุณสามารถมีสวิตช์ที่เอาต์พุตของวงจรแล้วซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ อุปกรณ์ไฟฟ้า(โทร หลอดไฟ เครื่องยนต์ ฯลฯ) ควบคู่ไปกับขดลวดรีเลย์ คุณจะต้องประสานตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่มีความจุขนาดเล็ก (บางแห่งตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 ไมโครฟารัด และด้วยแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อยของแหล่งพลังงาน) และยังเชื่อมต่อไดโอด (สวิตช์ย้อนกลับ) ซึ่งจะขจัดอิทธิพลต่อวงจรของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำตัวเองที่เกิดขึ้นบนขดลวดรีเลย์ ไดโอดใด ๆ จะทำ!

ป.ล. โปรดทราบว่า LED มีขั้ว! หากคุณตั้งค่าไม่ถูกต้อง มันจะไม่เรืองแสง เมื่อใช้รีเลย์ ให้พิจารณากระแสไฟขาออกของทรานซิสเตอร์ นั่นคือ KT315 สามารถมีกระแสไฟได้ไม่เกิน 100 มิลลิแอมป์ที่เอาต์พุต ดังนั้นหากคุณใส่รีเลย์ขนาดใหญ่ซึ่งคอยล์กินกระแสขนาดใหญ่ทรานซิสเตอร์อาจล้มเหลว จำเป็นต้องใส่รีเลย์ที่มีกระแสไฟที่เหมาะสมบนคอยล์หรือใส่ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ที่ทรงพลังกว่าที่เอาต์พุตของวงจร

เซ็นเซอร์สัมผัส (เซ็นเซอร์สัมผัส) มีหลักการทำงานที่แตกต่างกัน เช่น ตัวต้านทาน (ฟิล์มนำไฟฟ้า) ออปติคัล (อินฟราเรด) อะคูสติก (SAW) ตัวเก็บประจุ ฯลฯ โครงการนี้เป็นการทดลองกับเซ็นเซอร์สัมผัสแบบคาปาซิทีฟ เซ็นเซอร์ชนิดนี้รู้จักกันดีว่าเป็นอุปกรณ์ชี้ตำแหน่งที่ใช้ในแท็บเล็ตพีซีและสมาร์ทโฟน

หลักการของเซ็นเซอร์สัมผัส capacitive

เซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความจุที่เกิดขึ้นบนอิเล็กโทรดจากการถูกวัตถุนำไฟฟ้า เช่น นิ้วปิดบัง มีหลายวิธีในการวัดความจุ โครงการนี้ใช้วิธีการรวมที่ใช้ในเครื่องวัดความจุ การเปลี่ยนแปลงของความจุ Cx ค่อนข้างเล็ก ประมาณ 1pF ถึง 10pF แต่จะตรวจพบได้ง่ายเพราะมิเตอร์วัดความจุมีความละเอียดในการวัดที่ 20pF นอกจากนี้ วัตถุที่จะตรวจจับต้องต่อสายดินเพื่อสร้างวงจร Cx ตามหลักการทำงาน อย่างไรก็ตาม มันทำงานได้ดีแม้ว่าร่างกายมนุษย์จะถูกแยกออกจากโลก อาจเป็นเพราะสาเหตุต่อไปนี้

ฮาร์ดแวร์

ซอฟต์แวร์

ขั้นแรก ปรับเทียบแต่ละจุด (รับเวลาอ้างอิงถึง Cs) จากนั้นเรียกใช้การสแกนในช่วงเวลาคงที่ เมื่อเวลาในการรวมระบบเพิ่มขึ้นและเกินเกณฑ์ ระบบจะตัดสินว่า "ตรวจพบแล้ว" ฮิสเทรีซิสต้องการขีดจำกัด มิฉะนั้นเอาต์พุตจะไม่เสถียรเมื่อแตะครึ่งเดียว เวลาในการวัดสำหรับแต่ละจุดจะเท่ากับเวลารวม ดังนั้นจึงสามารถทำได้อย่างรวดเร็ว

มิเตอร์วัดความจุจะวัดเวลาการรวมด้วยความละเอียดหนึ่งรอบ (100 ns) ด้วยเครื่องเปรียบเทียบแบบแอนะล็อกและแคลมป์อินพุต อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะนี้ไม่มีอยู่ในพอร์ต I/O ทั้งหมด ในการใช้เซ็นเซอร์สัมผัสบนพอร์ต I/O ใดๆ เวลารวมจะถูกวัดโดยการสำรวจ ซอฟต์แวร์และความละเอียดกลายเป็น 3 รอบ (375ns) ใน สภาพปกติจำนวนครั้งที่รายงานประมาณ 80 และเพียงพอสำหรับปุ่มสัมผัส

บทสรุป

ด้วยเหตุนี้ ฉันสามารถยืนยันได้ว่าเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟสามารถนำไปใช้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปได้อย่างง่ายดาย แผ่นพลาสติกสามารถหนาได้ถึง 1 มม. (ขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) เพื่อประสิทธิภาพที่ดี เมื่อใช้ ATtiny2313 สำหรับโมดูลเซ็นเซอร์สัมผัส จะสามารถมีจุดสัมผัสได้ 15 จุด โปรแกรมควบคุมที่ใช้ในโครงการนี้เป็นการทดลองและไม่ได้รับการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่สกปรก เช่น เสียงและการรบกวน ดังนั้นอาจจำเป็นต้องใช้อัลกอริธึมป้องกันเสียงรบกวนสำหรับการใช้งานจริง

รายการองค์ประกอบวิทยุ

เซ็นเซอร์สัมผัสสำหรับ Arduino

โมดูลเป็นปุ่มสัมผัสสัญญาณดิจิตอลจะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุตซึ่งแรงดันไฟฟ้านั้นสอดคล้องกับระดับของตรรกะและศูนย์ หมายถึงเซ็นเซอร์สัมผัสแบบ capacitive เราพบอุปกรณ์อินพุตดังกล่าวเมื่อทำงานกับการแสดงผลของแท็บเล็ต, iPhone หรือจอภาพแบบสัมผัส หากบนจอภาพเรากดไอคอนด้วยสไตลัสหรือนิ้วสำหรับสิ่งนี้เราใช้พื้นที่ของบอร์ดที่มีขนาดของไอคอน Windows ซึ่งถูกสัมผัสด้วยนิ้วเท่านั้นไม่รวมสไตลัส พื้นฐานของโมดูลคือชิป TTP223-BA6 มีไฟแสดงสถานะเพาเวอร์

การควบคุมจังหวะการเล่นเมโลดี้

เมื่อติดตั้งในอุปกรณ์จะครอบคลุมพื้นที่สัมผัสของพื้นผิวบอร์ดโมดูล ชั้นบางไฟเบอร์กลาส พลาสติก แก้ว หรือไม้ ข้อดีของปุ่มสัมผัสแบบ capacitive ได้แก่ อายุการใช้งานที่ยาวนานและความเป็นไปได้ในการปิดผนึกแผงด้านหน้าของอุปกรณ์ คุณสมบัติป้องกันการก่อกวน ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เซ็นเซอร์สัมผัสในเครื่องใช้ภายนอกอาคารเมื่อสัมผัสหยดน้ำโดยตรง ตัวอย่างเช่น ปุ่มกริ่งประตูหรือ เครื่องใช้ไฟฟ้า. แอปพลิเคชั่นที่น่าสนใจในอุปกรณ์ สมาร์ทเฮาส์- เปลี่ยนสวิตช์ไฟ

ลักษณะเฉพาะ

แรงดันไฟจ่าย 2.5 - 5.5 V
สัมผัสเวลาตอบสนองในโหมดการบริโภคในปัจจุบันต่างๆ
ต่ำ 220 ms
ปกติ 60 ms
สัญญาณเอาท์พุต
แรงดันไฟฟ้า
บันทึกสูง ระดับ 0.8 X แรงดันไฟจ่าย
บันทึกต่ำ ระดับ 0.3 X แรงดันไฟจ่าย
กระแสไฟที่ระดับการจ่ายและลอจิก 3 V, mA
ต่ำ8
สูง -4
ขนาดกระดาน 28 x 24 x 8 mm

ติดต่อและสัญญาณ

ไม่มีการสัมผัส - สัญญาณเอาต์พุตมีระดับลอจิกต่ำ สัมผัส - หน่วยลอจิคัลที่เอาต์พุตเซ็นเซอร์

ทำไมมันถึงได้ผลหรือทฤษฎีบางอย่าง

ร่างกายของมนุษย์ก็เหมือนกับทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา ลักษณะไฟฟ้า. เมื่อเซ็นเซอร์สัมผัสถูกกระตุ้น ความจุ ความต้านทาน ความเหนี่ยวนำของเราจะปรากฏขึ้น ที่ด้านล่างของบอร์ดโมดูลมีส่วนของฟอยล์ที่เชื่อมต่อกับอินพุตของไมโครเซอร์กิต ระหว่างนิ้วของผู้ปฏิบัติงานกับฟอยล์ด้านล่างมีชั้นอิเล็กทริก - วัสดุของฐานพาหะ แผงวงจรพิมพ์โมดูล. ในขณะที่สัมผัสกัน ร่างกายมนุษย์จะถูกชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่ไหลผ่านตัวเก็บประจุที่เกิดจากแผ่นฟอยล์และนิ้วของมนุษย์ ในมุมมองแบบง่าย กระแสจะไหลผ่านตัวเก็บประจุสองตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม: ฟอยล์ นิ้วหนึ่งที่อยู่บนพื้นผิวตรงข้ามของบอร์ด และร่างกายมนุษย์ ดังนั้นหากพื้นผิวของบอร์ดถูกปกคลุมด้วยฉนวนบาง ๆ สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความหนาของชั้นอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุแบบฟอยล์และจะไม่รบกวนการทำงานของโมดูล
ไมโครเซอร์กิต TTP223-BA6 จับพัลส์กระแสไฟขนาดเล็กและลงทะเบียนการสัมผัส ด้วยคุณสมบัติของไมโครเซอร์กิต เทคโนโลยีนี้จึงไม่เป็นอันตรายต่อการทำงานกับกระแสดังกล่าว เมื่อเราสัมผัสกรณีของทีวีหรือจอภาพที่ใช้งานได้ กระแสไฟขนาดเล็กจะทะลุผ่านเรา

โหมดพลังงานต่ำ

หลังจากจ่ายไฟแล้ว เซ็นเซอร์สัมผัสจะอยู่ในโหมดพลังงานต่ำ หลังจากทริกเกอร์เป็นเวลา 12 วินาที โมดูลจะเข้าสู่โหมดปกติ หากไม่มีการติดต่อเพิ่มเติม โมดูลจะกลับสู่โหมดลดการใช้กระแสไฟ ความเร็วในการตอบสนองของโมดูลที่จะสัมผัสในโหมดต่างๆ ระบุไว้ในข้อกำหนดด้านบน

ทำงานกับ Arduino UNO

ดาวน์โหลดโปรแกรมต่อไปนี้ไปยัง Arduino UNO

#define ctsPin 2 // ติดต่อเพื่อต่อสายสัญญาณเซ็นเซอร์สัมผัส
int ledPin = 13; // ปักหมุดสำหรับ LED

การตั้งค่าเป็นโมฆะ() (
Serial.begin(9600);
โหมดพิน (ledPin, เอาต์พุต);
pinMode(ctsPin, INPUT);
}

วงเป็นโมฆะ () (
int ctsValue = digitalRead (ctsPin);
ถ้า (ctsValue == สูง)(
digitalWrite (ledPin, สูง);
Serial.println("สัมผัส");
}
อื่น(
digitalWrite (ledPin ต่ำ);
Serial.println("ไม่ได้สัมผัส");
}
ล่าช้า (500);
}

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์สัมผัสและ Arduino UNO ตามที่แสดง วงจรสามารถเสริมด้วย LED ที่เปิดขึ้นเมื่อสัมผัสเซ็นเซอร์ โดยเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน 430 โอห์มเพื่อพิน 13 ปุ่มสัมผัสมักติดตั้งตัวแสดงสถานะการสัมผัส ทำให้ผู้ปฏิบัติงานทำงานได้ง่ายขึ้น เมื่อกดปุ่มแบบกลไก เราจะรู้สึกถึงการคลิกโดยไม่คำนึงถึงปฏิกิริยาของระบบ ความแปลกใหม่ของเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างน่าแปลกใจเล็กน้อยเนื่องจากทักษะยนต์ของเราที่พัฒนาขึ้นตลอดหลายปีที่ผ่านมา ตัวบ่งชี้ความดันช่วยเราให้พ้นจากความรู้สึกแปลกใหม่

อาจไม่มีใครในสมัยของเราที่ต้องการอธิบายว่าทัชแพดคืออะไร? แล็ปท็อปที่ทันสมัยทั้งหมดติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมที่สะดวกสบายนี้ แทนที่จะใช้จอยสติ๊กหรือเมาส์ เราใช้ทัชแพดหรือในทางวิทยาศาสตร์คือทัชแพด เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์และคลิก

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะใช้เซ็นเซอร์แบบ capacitive แบบธรรมดาที่ให้คุณติดตามด้วยการแตะเพียงครั้งเดียว (ดังรูปด้านขวา) หน้าที่ของเราคือเชื่อมโยงการสัมผัสของเซ็นเซอร์กับนิ้วกับการกระทำบางอย่าง เช่น กับการปล่อยเสียงโดยเสียงกริ่ง เราสัมผัสเซ็นเซอร์ - เสียงบี๊บบี๊บ เราไม่ได้สัมผัส - มันเงียบ

เพื่อแก้ปัญหานี้ เราต้องเชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno, Buzzer และตัวเซ็นเซอร์เข้าด้วยกัน อย่างหลัง เราจะใช้ผ้าเช็ดหน้าผืนเล็กๆ ที่ใช้ชิปเซ็นเซอร์ TTP223 ในการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ ควรใช้แรงดันไฟฟ้าในช่วง 2 ถึง 5.5 โวลต์

เซ็นเซอร์นี้เป็นแบบดิจิตอล ซึ่งหมายความว่าจะให้ค่าที่เป็นไปได้เพียงหนึ่งในสองค่าเท่านั้น: จริงหรือเท็จ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ค่านี้จะสอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำตามลำดับ

1. การเชื่อมต่อ

เซ็นเซอร์คาปาซิทีฟที่เราใช้ในบทเรียนมีสามหน้าสัมผัส:

• VCC - แหล่งจ่ายไฟ + 5V;
• GND - กราวด์;
• OUT เป็นสัญญาณ

เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์ดิจิตอลอื่น ๆ line ออกเราเชื่อมต่อกับอินพุตดิจิตอลฟรีของ Arduino Uno ตามเนื้อผ้า เราใช้อินพุตหมายเลข 2 เพื่อทำงานกับเซ็นเซอร์ สคีมาที่ได้จะมีลักษณะดังนี้:

ลักษณะเค้าโครง

2. โปรแกรม

ตอนนี้เรามาลองชุบชีวิตใหม่กัน ทั้งหมดที่เราต้องการคืออ่านสถานะของพิน #2 ในแต่ละรอบของโปรแกรม และเปิดหรือปิดออดขึ้นอยู่กับค่าที่ได้รับ นี่คือสิ่งที่เราได้รับ:

Int capPin = 2; buzzPin = 11; การตั้งค่าเป็นโมฆะ() ( pinMode(capPin, INPUT); pinMode(buzzPin, OUTPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(capPin)) digitalWrite(buzzPin, HIGH); else digitalWrite(buzzPin, LOW); )

สุดท้ายเราเขียนโปรแกรมบน Arduino Uno และดูว่าเกิดอะไรขึ้น!