Емкостные сенсорные датчики, как они работают?

Дэвид упоминает емкостные сенсорные кнопки в EEVblog #130 — The uCalc Credit Card Scientific Calculator/Computer , и я действительно читал о емкостных сенсорных кнопках раньше, например, в документации de kompasklok , которая, к сожалению, доступна только на голландском языке .

Но как они работают и могу ли я легко сделать свои собственные с помощью небольшого программирования микроконтроллера (и печатной платы)?

Ответы (2)

Вы можете очень легко сделать свои собственные емкостные сенсорные кнопки. Texas Instruments MSP430 имеет хорошую кодовую базу и рекомендации по компоновке печатной платы , чтобы вы могли сразу приступить к работе.

То, как они работают, как лучше объясняется в приведенном выше PDF-файле, выглядит следующим образом:

Как показано, конденсатор на основе печатной платы формируется между центральной медной площадкой и окружающей ее заливкой заземления. Электрическому полю разрешено просачиваться в область над конденсатором. плоскость заземления внизу) создают базовую емкость, которую можно измерить. Базовая емкость такого датчика находится в диапазоне ~ 10 пФ для датчика размером с палец. Когда проводник, например палец, входит в область выше открытый конденсатор, электрическое поле вмешивается, вызывая изменение результирующей емкости.Соединение проводящего пальца с емкостным датчиком увеличивает емкость конструкции за пределы базовой емкости, емкости датчика без прикосновения.Непрерывно измеряя емкость датчика(ов) в системе и сравнивая каждый результат с заданной базовой емкостью, системный микроконтроллер может определять не только функции кнопок включения/выключения для каждого сенсорного элемента, но и «количество» нажатий, используемых для более сложные интерфейсы, такие как позиционные ползунки».

Я рекомендую начать с MSP430 LaunchPad , а затем приобрести емкостной бустер . Вы можете играть с емкостным сенсорным экраном за 15 долларов.

Самый простой способ реализовать емкостное касание с MSP430 — взять кусок однослойной медной платы и разрезать медную плоскость пополам. Подсоедините одну половину к земле, а другую к контакту Capsense. Кроме того, некоторые из примеров CCS для емкостного сенсорного экрана фактически не работают и не работают или работают не совсем так, как предполагалось.

Емкостные датчики работают, управляя RC-генератором, когда C — емкость между контактными площадками печатной платы. Площадки на печатной плате создают датчик касания, который создает генератор, и этот генератор контролируется микроконтроллером. Когда на пэдах встречается человеческое прикосновение, емкость на пэдах изменяет частоту, генерируемую генератором. Следовательно, прикосновение обнаружено. Многие микроконтроллеры, включая Microchip PIC и TI MSP430, имеют емкостные входы.

Емкостные датчики сильно зависят от схемы компоновки печатной платы. Шаблон с перекрестной штриховкой лучше, чем сплошной.