8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Кнопка емкостная – сенсорная кнопка (с фиксацией/без фиксации) —

Содержание

сенсорная кнопка (с фиксацией/без фиксации) -

Описание:

Сенсорная кнопка “TTP223”  выполнена на базе микросхемы “TTP223-BA6” в виде бескорпусной платы на емкостном принципе, и может работать в режиме с фиксацией и без фиксации включения при касании рукой или поднесении руки на небольшое расстояние (до 5 мм).

Датчик касания модуля “TTP223” имеет площадку в виде металлизированной поверхности печатной платы с надписью “touch”, при поднесении или касании его рукой, происходит включение светодиода на плате и на выходе “Q”  появляется напряжение. На плате имеются две перемычки для настройки режимов выхода “Q” (перемычка A (AHLB) – настройка 0 или 1 на выходе и перемычка B – вкл./выкл. фиксации переключения)

Сенсорная кнопка – модуль “TTP223” с фиксацией/без фиксации – вид сверхуСенсорная кнопка – модуль “TTP223” с фиксацией/без фиксации – вид снизуПринципиальная схема сенсорного модуля “TTP223”

Подключение емкостной кнопки:

VCC: “+”  2  – 5.5 В пост.тока

OUT: выход высокий / низкий уровень

GND: общий

Технические характеристики “TTP223”:

  • Напряжение питания постоянного тока, В: 2  – 5.5
  • Потребляемый ток (в покое, при VCC= 3 В), мкА: 70
  • Потребляемый ток (при срабатывании, при VCC= 3 В), мА:  5
  • Потребляемый ток (в покое, при VCC= 5 В), мкА: 130
  • Потребляемый ток (при срабатывании, при VCC= 5 В), мА:  16
  • Выходной уровень (при VCC= 3 В), В:  2.6 (высокий)  /  0 (низкий)
  • Выходной уровень (при VCC= 5 В), В:  4 (высокий)  /  0 (низкий)
  • максимальное время срабатывания (при VCC= 3 В), мС: 220
  • Размеры платы, мм: 11*15

Выводы микросхемы “TTP223-BA6”:

№ вывода назв. вывода тип описание
1 Q OS push-pull output CMOS выход
2 VSS Ground “-”  источ. пит.
3 I CMOS I/O вход сенсора
4 AHLB CMOS input and pull-low resister При подаче на этот вход лог.единицы, на выходе – Q будет лог. ноль при касании датчика. Если нет касания, то на выходе – Q будет “1”.
5 VDD Power “+”  источ. пит.
6 TOG CMOS input and pull-low resister При подаче на этот вход лог.единицы выход – Q работает в режиме переключателя (switch).

При подаче “0” (по умолчанию) работает в режиме “касание – вкл.” – “нет касания – выкл.”

Настройка выхода модуля:

подача на вход “TOG” 0 или 1 подача на вход “AHLB” 0 или 1 Режимы выхода “Q”
0 0 прямой режим,
при касании на выходе “1”
0 1 прямой режим,
при касании на выходе “0”
1 0 режим триггера,
состояние выхода после включения питания – “0”
1 1 режим триггера,
состояние выхода после включения питания – “1”

Регулировка чувствительности емкостного датчика:

Чувствительность модуля “TTP223” зависит от размера сенсора и конденсатора – C3 (на плате не припаян), место под который расположено на плате между выводом 3 микросхемы и общим проводом (GND).

Для настройки чувствительности “TTP223” можно использовать несколько методов:

  1. для ее увеличения надо увеличить размер контактной площадки сенсора, для этого с помощью отверстия на площадке, к ней припаивается короткий провод, который соединяется с новой увеличенной контактной площадкой.
  2. также для увеличения чувствительности можно уменьшить толщину  стенки корпуса, за которой будет находиться датчик
  3. еще один способ увеличения чувствительности – не использовать конденсатор C3 (когда его нет чувствительность максимальная, когда установлен C3 = 50 пикофарад – минимальная). С3 можно использовать в диапазоне от 0 до 50 пФ.

Применение сенсорного датчика “TTP223”:

замена обычных кнопок и выключателей
сенсорный выключатель (touch switch)
выключатель для водонепроницаемых приборов
датчик касания

Полезные ссылки:

datasheet на модуль “TTP223”

umnyjdomik.ru

Какие бывают сенсорные кнопки. - Мысли злого плебея

03:25 am - Какие бывают сенсорные кнопки.

Прежде чем описывать как я адаптировал емкостной сенсор geagood для ситуации отсутствия фазы в выключателе, опишу основные типы сенсоров.


  1. Оптический, touch free или IR Proximity Sensor.
    Принцип работы полностью совпадает с дымовыми извещателями. Он состоит из светодиода и фотоприемника разделенной перегородкой. В результате в нормальном режиме на приемник света не попадает свет от светодиода. Когда над перегородкой появляется препятствие, от свет излучаемый светодиодом отражается от препятствия и попадает на фотоприемник, что регистрируется как "нажатие". Описание работы сенсора.
    В отверстии расположено два элемента, - ИК-светодиод и ИК - фототранзистор (оба выполнены в почти одинаковых двухвыводных корпусах). Они расположены с разных сторон печатной платы и направлены в одну сторону, - к отверстию. Печатная плата на участке между ними должна не пропускать свет, то есть, здесь должен быть участок непротравленной фольги. ИК-светодиод постоянно излучает вспышки ИК - света, с частотой около 1 кГц. Мощность излучения светодиода и чувствительность фототранзистора должны быть настроены так, чтобы оптическая система срабатывала при поднесении пальца к отверстию на расстояние около 5 мм (или больше или меньше, - в зависимости от того, как нужно в конкретном случае).


    Так как он оптический, то он мало реагирует на радиопомехи. Поэтому его используют как датчик приближения. то есть к нему не прикасаются, а проносят руку на расстоянии меньшем 10 см от сенсора.

    Несмотря на идентичность функции с proximity sensor (датчиком приближения), он называется "touch free". Таких ВДУ с питанием 230В на aliexpress нет, но сенсорные выключатели с питанием 12В есть (1, 2, 3) продавцы их рекомендуют использовать для управления дверями чистюлями боящимися инфекции от прикосновения к залапаному сенсору. Внутренности одного из них с mysku.

    Видно, что он состоит из рядом расположенных "инфракрасного пульта" и интегрального приемника его сигнала. То есть с любым из них может работать инфракрасное ПДУ, если его правильно обучить.

    Если есть желание самостоятельно что-то похожее сделать, то там же есть инфракрасные датчики (TCRT5000L) для этих целей.

    Только сделать что-то приличное будет сложнее на нем, так как интегральный приемник выделяет полезный сигнал из несущей, а транзистор этого не делает. Пример реализации с интегральным приемником.


  2. Резистивный.
    Они чувствительны к загрязнению. Его сейчас не используют, но он встречался в советских кодовых замках и некоторых цветных телевизорах. Это обычная кнопка, только контакты замыкаются пальцем. На схеме телевизоров они так даже и обозначались. Ненавистники развитого социализма это могут объяснить дефицитом кнопок в СССР. Я это утверждать не буду, так как большинство фотографий телевизоров с УСУ-1-15 (устройство сенсорного управления) было с обычными кнопками имеющими пластиковый толкатель.

    Описание сенсора используемого в кодовом замке дано в журнале радио №4, 1982 год.
    Схема отдельного сенсора оттуда.

    Сенсорную кнопку такого типа можно купить у мастеркит (nm4013).
    Фотография сенсора с его инструкции по сборке.


  3. Емкостной.
    Может быть трех типов. Буду называть по типу общеизвестного устройства в котором оно проявляется.

    1. Однополюсный указатель напряжения.
      Определить можно по блестящей металлической пластине спереди. Он реагирует на емкостной ток между фазой и землей через тело человека. Для его работы обязательно нужна фаза. В принципе это самый надежный способ по трем причинам:
      -ловится сигнал достаточной чтобы зажечь неоновую лампочку, по моим измерениям, мощность сигнала может достигать 2мкВт;
      -частота сигнала очень низкая, поэтому не влияют радиопомехи;
      -ток емкостной, а значит грязь на сенсоре не влияет на его работу.
      В моем выключателе geagood он реализован так.

      Сенсор выглядит так.

      На таком же принципе был реализованы советские выключатели с микросхемой к145ап2, только там схема сенсора немного другая. В этой ток фазы идет через выпрямитель, стабилизатор, эмиттер транзистора Q3 и резистор сопротивлением 10МОм на тело человека, а там с фазы на тело человека через три резистора сопротивлением больше 1 МОм.

      Как он выглядел. Фотографии нарыл в интернете.



    2. Щуп осциллографа.
      Если посмотреть на экран осциллографа, то при прикосновении к щупу на экране появится синусоида амплитудой . Эта синусоида появляется из-за протекания емкостного тока от фазных проводов, проложенных рядом с телом человека, через тело человека на щуп, а потом на осциллограф и наконец на землю. Физики-теоретики емкостной ток называют "током смещения", так как он проходит через изолятор. То есть такой сенсор работает по тому же принципу что и "указатель напряжения", только "направление тока" обратное. Так как в качестве "земли" здесь участвует не громадная поверхность тверди, а только тело человека, то мощность сигнала в этом случае во много раз меньше. Например, мой мультиметр с внутренним сопротивлением 10 МОм показывает напряжение равное 6В при вставлении одного конца в "ноль", а другого к пальцу. Если щуп вставить в "фазу", то он показывать будет 60В. То есть мощность сигнала падает в 100 раз. Мультиметр может показывать еще меньше, так как в другом месте и другой мультиметр с таким же внутренним сопротивлением показал 4В. Промышленные выключатели так вроде не делали и не делают, но схемы их есть в интернетах и книгах. Например "Андрей Кашкаров Сенсорный регулятор освещения с блокировкой включения [текст] / Андрей Кашкаров, Андрей Бутов // Оригинальные конструкции для радиолюбителей. - Москва: Альтекс, 2005 г. - C. 62-65" или "Бутов, А.Л. Сенсорный регулятор освещения с акустическим реле [текст] / Н.А. Бутов // Радио-конструктор. - 2009. - №9. -С. 24-26", "Кашкаров,  Электронные схемы для "Умного дома", стр. 29-33" и т.д. В интеретах и журналах гуляет две схемы превращения сенсора "указатель напряжения" в сенсор "щуп осциллографа". Обе схемы придуманы Бутовым-Кашкаровым.

      На биполярных транзисторах два варианта.

      На полевом транзисторе.


      Вероятно, они не рабочие, так как у меня подобное превращение "указателя напряжения" в "щуп осциллографа" при помощи замены биполярного транзистора на составной, привело к превращению в глючный датчик приближения. Причем срабатывать начал при приближении на расстояние 20 см. Как многие пишут в интернетах по другому и не бывает, хотя возможно у Бутова-Кашкарова получилось, так как они настраивали коэффициент усиления. В настоящее время реализовывать сенсор по их методике не имеет смысла, так как сейчас существуют специальные дешевые микросхемы емкостных сенсоров с внутренним генератором очень маленького размера. Они должны быть более устойчивы к помехам. А если делать что-то с нуля, то микроконтроллеры сейчас реализуют такие сенсоры без всякой обвязки.


    3. Тачпад, LCR-метр или терменвокс.
      В таких сенсорах измеряется электрическая емкость между пластиной сенсора и цепями питания. Для этого в них существует генератор и приемник. В этом сенсоре эта емкость изменяет частоту колебаний генератора или амплитуду сигнала. Упрощенно, это тот же самый "указатель напряжения", только частота переменного напряжения увеличена в 1000-1000000 раз, в результате сопротивление конденсатора образованного человеком и проводами питания уменьшилось в такое-же количество раз, а значит без ухудшения помехозащищенности можно в такое же количество раз уменьшить напряжение или измеряемую емкость. По такому принципу можно делать сенсорные кнопки к которым надо прикасаться, датчики приближения или датчики объема/движения. Все зависит от мощности генератора. Любопытно, что русская википедия, когда описывает тачпад, то коммуниста Термена, Ленина, Дзержинского, Сталина и архипилаг-ГУЛАГ не вспоминают, хотя первое такое устройство придумал Термен и продемонстрировал его Ленину, а потом стал работать на соловетскую власть в шарашке. Зато много букв напечатали про apple, epson, apolo и т. д. Сейчас такие сенсоры реализуются чисто программно в микроконтроллерах или при помощи дешевых микросхем. На первый взгляд может показаться, что они отвязаны от электрической сети с глухозаземленной нейтралью, но это не так, так как смартфоны подключенные к зарядному устройству сходят с ума, если в них нет связи вторичной обмотки трансформатора с первичной. Так что хотя они и устойчивее "щупа осциллографа", но "указатель напряжения" получше будет. Они чувствительны к помехам ИИП, так как работают приблизительно на тех же частотах. Я конечно имею ввиду дешевые решения. Пластина сенсора в таких устройствах изолирована от внешней поверхности, поэтому снаружи будет стекло или пластик. Как они организовываются программно надо искать по ключевым словам "mTouch", "qTouch", "QMatrix". Продаются два типа микросхем их реализующих аппаратно: ttp22x (Китай) и at42qt10xx (microchip). В интернетах рекомендуют увеличивать площадь таких кнопок при помощи подпайки к выводам микросхемы проводов/антенн, но это глупо, так как эти "антенны" снизят помехоустойчивость и даже может оказаться, что кнопка всегда нажата. Тем более длинные провода к такому сенсору противопоказаны. Даже экранировка проводов не помогает от глюков. Они подходят только для сенсора типа "указатель напряжения". Я увеличил площадь сенсора при помощи приклейки над сенсором "бутерброда"состоящего из изолятора и проводящей пластины снаружи. Таким образом в рабочем режиме емкость сенсора не сильно увеличилась, но зато прикосновение к любой части металлической пластины над сенсором приводит к эффекту равнозначному прикосновению к месту над сенсором. В качестве изолятора использовал слюденую бумагу.



  4. Индуктивный.
    Таких сенсоров не бывает, так как у всех веществ, кроме ферромагнетиков, магнитная проницаемость близка к 1. Существующие индуктивные сенсоры - это просто кнопки, в которых вместо замыкающихся контактов надо прогибать электропроводную/магнитную пластину, тем самым изменяя потери энергии в катушке над которой расположена токопроводящая пластина. Я его описал только из-за того, что может возникнуть впечатление, что я что-то пропустил, так как в теории электротехники описываются три типа пассивных компонентов: резистор, конденсатор и индуктивность. Соответственно можно предположить что существует три типа сенсорных кнопок.


В виде таблицы.

Тип сенсораВнешний видСвойстваПомехозащищенность
оптическийчерный квадрат/круг
 
1. Реагирует на расстоянии.
2. Возможно легкое подключение инфракрасного пульта.
3. Большинство рассчитано на питание 12В.
Высокая
резистивныйкак на старых советских цветных телевизорах или кодовых замках1. Чувствительный к грязи.
2. Сейчас не используется.
Высокая 
Емкостной, типа "указатель напряжения"большая металлическая платина в центреТребует наличия "фазы".Высокая
Емкостной, типа "щуп осциллографа"неизвестно, так как они есть только в литературе и интернетеНеизвестно, так как они есть только в литературе и интернете.Низкая 
Емкостной, типа "тачпад", LCR-метр или "терменвокс"стеклянная или пластмассовая пластина спереди1. Самый популярный тип, так как емкость в десятки пикофарад сейчас умеют измерять микроконтроллеры напрямую. 
2. Провода между микросхемой и сенсорной панелью должны быть очень короткими.
3. Увеличивать площадь кнопки можно только приклейкой над сенсором "бутерброда" состоящего из изолятора и электропроводной пластины.
средняя

zepete.livejournal.com

Сенсорные кнопки? – с решениями от STM еще проще!

Не секрет, что одна из частых причин выхода из строя устройства или установки — механические повреждения. Причем речь идет даже не о поврежденных корпусах, разбитых экранах, трещинах печатных плат. Поломка может быть еще меньше — не работает кнопка. Причин этому может быть много — залипли или окислились контакты, ослабла пружинка, заполз жучок, стерлись токопроводящие части контакта, и там далее. Результат один — необходим ремонт. Хорошо, если такое произошло с чем-то не особо важным, например пультом от телевизора (хотя, если мы ждем ответственного матча любимой команды, и это покажется очень важным), а если от работы прибора зависит работа предприятия, то это — простои, потеря времени и возможной прибыли. Наличие подвижных деталей, особенно мелких, вносит дополнительный вклад в вероятность отказа прибора или сбоя.

Решение, конечно же, существует и известно давно — сенсорные кнопки. В отличие от обычных в них нет механических частей, ломаться просто нечему. А сами контакты сенсорных кнопок можно достаточно хорошо защитить от внешних воздействий, и более простыми способами, чем это возможно для механических кнопок. В качестве лирического отступления упомянем автоматизированный город Диаспар из романа «Город и звезды» Артура Кларка — его исполнительные механизмы и устройства взаимодействия с людьми не имели подвижных частей.

 

Плюсы и минусы сенсорных кнопок

Преимущества сенсорных кнопок можно перечислять долго. Остановимся на основных:

  • долговечность- срок эксплуатации определяется фактически целостностью печатной платы и временем функционирования обработчика событий кнопки;
  • повышенная защищенность от внешних воздействий- сенсорные кнопки намного проще защитить от действия пыли, влаги, масла;
  • вандалостойкость- нечего сжигать или выламывать;
  • возможность работы в условиях низкой освещенности — подсветку сенсорной кнопки реализовать проще, чем обычной [9].

Однако преимущества несколько нивелируются несколько большей сложностью сенсорных кнопок — возникает ряд требований к разводке печатной платы, форме сенсорных контактов, обработке сигналов с кнопки. Перечисленные причины приводят к повышению затрат на этапе разработки — появление дополнительных элементов схемы (и, как следствие, увеличение потребляемой мощности), подготовка разводки печатной платы (расчет формы и взаимного расположения электродов), программное обеспечение (дополнительное время на разработку и отладку проекта), в некоторых случаях — предварительное макетирование изделия.

 

Способы реализации сенсорных датчиков

Чаще всего сенсорные кнопки — емкостные: отслеживается изменение емкости в контуре генератора или мультивибратора. Такой вариант требует меньше дискретных элементов, чем, скажем, вариант с инфракрасной подсветкой, работающий на отражение.

Основные технологии емкостных сенсорных кнопок заключаются в следующем [1].

Измерение времени заряда/разряда RC-цепочки — при касании в чувствительной зоне кнопки (чаще всего касание одного из электродов) изменяется емкость, соответственно изменяется постоянная времени цепочки, что и регистрируется контролирующей схемой.

Опрос кнопки путем измерения времени заряда измерительного конденсатора разрядом конденсатора, образованного сенсорной кнопкой — так называемый опрос путем переноса заряда. В этом случае конденсатор сенсорной кнопки периодически заряжается, а его разряд происходит на другой конденсатор (измерительный), и замеряется время его заряда до определенного напряжения. При касании кнопки ее емкость увеличивается (накапливается больший заряд), и заряд измерительного конденсатора происходит за меньшее время.  

Реализация сенсорной кнопки за счет изменения поверхностной емкости. Емкость кнопки изменяется при приближении пальца близко к ее поверхности за счет дополнительной емкости:

  • до земли через тело человека;
  • емкости между человеческой рукой и устройством;
  • емкости между телом человека и печатной платой устройства (наподобие антенны).

Проекционная емкость — за счет прикосновения изменяется диэлектрическая проницаемость, соответственно изменяется общая емкость.

В качестве модификации методов переноса заряда и проекционной емкости можно указать технологию ProxSenceTM, реализующую эти методы с помощью специализированных схемных решений, выполненных в виде IP-ядер.

Для корректной реализации сенсорных элементов управления необходимо следовать рекомендациям по форме и размеру электродов емкостного сенсора, расположению проводников и общего провода на печатной плате. Ошибки приводят к потере чувствительности сенсорной кнопки, влиянию на работу кнопки других сигнальных проводников схемы. Часто встречающиеся формы и типовые размеры электродов сенсорных кнопок представлены на рисунке 1.

      

Рис. 1. Примерная форма и размеры электродов для сенсорных кнопок

Интересным моментом является возможность реализации в виде сенсорных элементов таких элементов управления, как полосы прокрутки (слайдеры), колеса (вращатели, роторы). Различают полосы прокрутки и колеса с прямыми электродами и с перекрывающимися электродами (рисунки 2а-в и 3а-в). Перекрывающиеся электроды позволяют получить более плавную реакцию, но взамен, для большей чувствительности, требуется применение опроса по методу переноса заряда.

Рис. 2. Примерная форма электродов для сенсорных слайдеров (линий прокрутки)

 

  

Рис. 3. Примерная форма электродов для сенсорных колес прокрутки

 

При разработке устройства с сенсорными кнопками разработчику приходится решать вопрос о способе их реализации — 1) на дискретных логических элементах, 2) при помощи специализированных микросхем, 3) используя внешние выводы микроконтроллера с соответствующей программной поддержкой.

Вариант с дискретными логическими элементами можно исключить сразу, так как это ведет к неоправданному увеличению места на печатной плате, дополнительному потреблению энергии, к увеличению времени на расчеты и отладку при весьма сомнительной стабильности работы. В настоящее время такое решение можно рассматривать в качестве радиолюбительской поделки.

Применение специализированных микросхем — аппаратных драйверов сенсорных кнопок — даст намного более стабильную работу при минимальных затратах на программную поддержку. Принятие такого решения обусловлено занимаемой площадью, потребляемой мощностью и ценой.

Контроллер в качестве драйвера сенсорных кнопок представляется самым экономичным решением — основные проблемы будут заключаться в программном обеспечении при условии, что вычислительных ресурсов контроллера хватит для выполнения основных задач.

 

Аппаратные решения STM для сенсорных кнопок

STMicroelectronics предлагает и специализированные аппаратные драйверы, и программную поддержку в виде библиотек с открытым кодом. Более того, некоторые контроллеры имеют встроенный аппаратный драйвер сенсорных кнопок.

В семействах продуктов STM8 и STM32 STMicroelectronics поддерживается практически любой из описанных выше принципов опроса емкостных сенсорных кнопок:

  • измерение постоянной времени RC-цепочки- семейства STM8S и STM8L:
  • опрос на основе переноса заряда- STM8L и STM32L;
  • реакция на изменение поверхностной емкости с технологией ProxSenseTM— семейство STM8T14x;
  • изменение проекционной емкости с технологией ProxSenseTM— семейство STM8T850xx.

Кроме того, STM32TS60 поддерживает работу с резистивными сенсорными кнопками.

Рассмотрим предлагаемые решения более подробно.

В 8-битных контроллерах поддержка сенсорных кнопок (или тач-приложений) начинается с семейства STM8S [2, 3], для которого существует свободно распространяемая библиотека для тач-приложений — STM8-Touch-lib. В случае с STM8S основа реализации — программная обработка событий на внешних выводах контроллера на основе метода измерения постоянной времени RC-цепочки (рисунок 4).

 

 

Рис. 4. Способ подключения сенсорных кнопок при опросе по методу переноса заряда

Более интересным вариантом может стать решение на базе семейства низкопотребляющих контроллеров с ядром STM8 — STM8L, имеющего аппаратный драйвер емкостных сенсорных кнопок, работающий по принципу переноса заряда. Для STM8L также предлагается версия библиотеки STM8-Touch-lib, обеспечивающая управление сенсорными кнопками (простые кнопки, линии прокрутки, колеса прокрутки), обработку событий, фильтрацию шума и компенсацию влияния внешнего окружения. STM8L может обслуживать до 16 сенсорных кнопок, что для большинства приложений более чем достаточно. В дополнение к драйверу кнопок ряд линеек продукции данного семейства имеют встроенный контроллер ЖК-дисплея — таким образом, получается комплексное, компактное и энергоэффективное решение (рисунок 5).

 

 

Рис. 5. Пример подключения сенсорных кнопок к контроллерам STM8L/STM32L

Аналогичная поддержка емкостных сенсорных кнопок присутствует и в серии STM8AL семейства контроллеров STM8A, ориентированных на автомобильное применение.

Для одиночных кнопок во многих случаях может подойти аппаратный драйвер на основе переноса заряда с технологией ProxSenseTM — STM8T14x, выпускаемый в компактных корпусах UFDFPN8 (3 x 2 x 0,6 мм) и SO8. Данный драйвер помимо прямой функции отслеживания нажатия/касания может выступать датчиком приближения (начиная с расстояния примерно 20 см).

STM8T14x [4] имеет уникальные возможности для оптимизации чувствительности, компенсации паразитных емкостей и компенсации влияния электромагнитных наводок. STM8T14x имеет в своем составе несколько встроенных измерительных емкостей и схему компенсации паразитной емкости электрода (electrode parasitic capacitance compensation circuitry — EPCC). EPCC автоматически компенсирует влияние возникающей паразитной емкости от заземленных панелей прибора, печатных проводников, больших металлических объектов вблизи сенсорной кнопки, которые в обычных условиях приводят к существенному снижению чувствительности сенсора. Специализированный алгоритм автоматической настройки электрода оптимизирует параметры системы путем выбора наиболее подходящей измерительной емкости и параметров схемы компенсации EPCC.

Микросхема STM8T142 имеет два раздельных выхода, один из которых сигнализирует о касании сенсора, второй выдает сигнал, сигнализирующий о приближении пальца или руки пользователя к сенсору (в STM8T141 эти выводы совмещены). Всего обеспечивается восемь уровней чувствительности к касанию и четыре — к степени приближения. Для меньшей зависимости от наводок по питанию, генерируемых остальными частями схемы, в STM8T14x интегрирован собственный стабилизатор напряжения. Микросхема имеет широкий диапазон питающих напряжений — от 2 до 5,5 В при токах потребления в активном режиме 30…50 мкА/МГц. Режимы низкого энергопотребления обеспечивают токи всего 9…12 мкА, что особенно важно для приложений с автономным питанием.

Варианты включения STM8T14x (рисунок 6а,б) допускают расположение сенсорных кнопок на отдельной печатной плате.

Рис. 6. Способы подключения сенсорной кнопки к аппаратному драйверу
а) напрямую и б) на отдельной плате

Для работы с большим количеством сенсорных кнопок идеально подойдет новая серия контроллеров с ультранизким потреблением — STM8T850xx [5] (рисунок 7). Построенные на базе ядра STM8 микроконтроллеры STM8T850xx способны контролировать до 300 сенсорных кнопок. Опрос кнопок производится по методу изменения проекционной емкости, то есть емкости между двумя электродами, расположенными либо на некотором расстоянии друг от друга, либо на разных слоях печатной платы (или по разные стороны от диэлектрической подложки). В основе метода — продвинутая технология ProxSenseTM, реализованная в виде отдельного периферийного модуля, автоматизирующего опрос кнопок и обработку их сигналов. Микроконтроллеры идеальны для систем с батарейным или аккумуляторным питанием благодаря низкому потреблению в активном режиме — менее 150 мкА/МГц, наличию энергосберегающих режимов — менее 0,8 мкА при сохранении контроля за состоянием кнопок, широкому диапазону напряжения питания — от 1,65 до 3,6 В.

 

 

Рис. 7. Подключение сенсорных кнопок к контроллеру STM8T850xx

Обладающие богатым набором периферии мощные (1,25 DMIPS/МГц) 32-битные контроллеры серии STM32TS [7] с новым популярным процессорным ядром ARM-Cortex-M3 имеют встроенную поддержку резистивных сенсорных панелей с разрешением до 81 х 64 линий. В STM32TS присутствуют два специализированных модуля для работы с тач-панелями — сканер PMatrix scaning engine (PMSE) и детектор активных областей PMatrix area detection (PMAD).

Сканер PMSE способен автоматически контролировать линии ввода-вывода, ответственные за строки и столбцы панели, и генерировать сигнал АЦП и детектору активных областей PMAD, снижая тем самым нагрузку на центральный процессор (рисунок 8). Сканер сочетает в себе возможность работы на высоких частотах сканирования (до 250 кГц) с режимами экономии энергии (нормальный, быстрое сканирование, режим ожидания).

 

 

Рис. 8. Структурная схема подключения контроллера STM32TS60 к сенсорному экрану

 

PMAD, работая совместно с PMSE, возвращает информацию о нажатых областях сенсорной панели. И PMSE, и PMAD могут управляться непосредственно контроллером прямого доступа в память, увеличивая общее быстродействие системы.

Любой контроллер серии STM32L [3, 6] благодаря библиотеке STM32 Touch-Sensing Library может работать с емкостными сенсорами, включая кнопки, полосы и колеса прокрутки. Добавьте к нему всю вычислительную мощь процессорного ядра ARM-Cortex-M3, и устройство на его основе получит уникальные возможности.

Основные параметры микросхем для сенсорных приложений представлены в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры контроллеров и аппаратных драйверов STMicroelectronics для тач-приложений  

Параметр/Наименование STM8S STM8L STM8T14х STM8T850xx STM32L STM32TS60
Тип 8-бит контроллер с ядром STM8 8-бит контроллер с ядром STM8 Аппаратный драйвер 8-бит контроллер с ядром STM8 32-бит контроллер с ядром ARM-Cortex-M3 32-бит контроллер с ядром ARM-Cortex-M3
Поддерживаемая технология опроса RC RC, CT CT PC CT Резистивная
матрица
Количество
тач-кнопок
до 24 кнопок + 2 слайдера RC – до 24 кнопок + 2 слайдера; CT – до 16 кнопок + 2 слайдера 1 до 300 кнопок (до 20 рядов с 15 чувствительными каналами) до 19 кнопок + 2 слайдера матрицы с разрешением до 81 х 64 линий
Потребляемый ток (в режиме низкого энергопотребления) 150 мкА/МГц
(5…15 мкА)
200 мкА/МГц (0,4…5 мкА) 30…50 мкА (9…11 мкА) 150 мкА/МГц (0,4…1 мкА) 230 мкА/МГц (0,27…9 мкА) 230 мкА/МГц (0,3…9 мкА)
Напряжение питания, В 1,65…5,5 2,95…3,6 2,0…5,5 1,65…3,6 1,65…3,6 2,4…3,6
Производительность До 24 MIPS До 16 MIPS До 16 MIPS До 1,25 DMIPS/МГц До 1,25 DMIPS/МГц
RC – опрос по методу измерения постоянной времени RC-цепочки;
CT – работа основана на методе переноса заряда;
PC – работа прибора на основе отслеживания межэлектродной емкости (проекционной).

 

Библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library

Свободно предоставляемые библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library существенно упрощают реализацию сенсорных приложений на основе контроллеров STM8/32 [8]. Библиотеки позволяют организовывать не только опрос емкостных сенсоров, но и реализуют обработку сигналов с целью снижения влияния внешних помех и повышения стабильности работы.

Библиотеки STM8/STM32 Touch-Sensing Library предоставляется в виде открытых исходных кодов на языке С, совместимых со всеми популярными компиляторами (MISRA, Cosmic, IAR, Raisonance C) с примерами использования. Структура библиотек для 8- и 32-битных контроллеров практически идентична — набор высокоуровневых функций для взаимодействия с прикладными программами, набор вспомогательных сервисов, драйвера устройств, специфичные для каждого из семейств контроллеров, и ядро библиотеки, отвечающее за обработку информации от сенсорных кнопок, калибровку, фильтрацию сигналов, отслеживание изменения окружения.

Кроме опроса емкостной кнопки в библиотеке предусмотрены алгоритмы обработки сигнала, позволяющие компенсировать негативное влияние таких факторов, как температура, внешнее окружение, изменения напряжения питания.

Ядром библиотеки являются два конечных автомата — центральный автомат, управляющий последовательностью выполнения действий, и автомат тач-кнопки, отслеживающий изменения ее состояния, копия которого запускается для каждой из установленных кнопок.

С точки зрения прикладного программиста работа с библиотекой состоит в инициализации и вызове необходимых функций (рисунок 9). Приятным моментом является тот факт, что за исключением уровня драйверов, имена функций и способы их вызова совпадают для 8- и 32-битной версии, что упрощает миграцию приложений между этими платформами.

 

 

Рис. 9. Структура библиотек STM8/STM32 Touch-Sensing Library

Библиотека STM8 Touch-Sensing Library для 8-битных контроллеров STM8 позволяет использовать их линии ввода-вывода для работы с сенсорными кнопками при минимальном количестве внешних компонент и затратах памяти. Опрос кнопки реализуется либо по измерению постоянной времени RC-цепочки (до 24 кнопок и двух линий или колес прокрутки), или по принципу переноса заряда (до 16 кнопок и двух линий или колес прокрутки). Опрос по первому методу доступен для любого контроллера STM8 или STM8L, тогда как метод переноса заряда требует наличия в контроллере специального модуля и в настоящее время реализуем для серий STM8L101x и STM8L15x.

Программисту доступны функции опроса, фильтрации, калибровки, позволяющие довольно просто оптимизировать работу сенсорных приложений в совершенно различных условиях. Так, располагая всего тремя чувствительными емкостными каналами, можно получить разрешение полосы прокрутки (или колеса прокрутки) в 8 бит — 256 уровней, и это всего лишь на 8-битном ядре при сохранении возможности контроллера работать с другими периферийными устройствами, такими как светодиодные индикаторы, ЖК-дисплеи, работа с коммуникационными интерфейсами!

Для устройств серии STM8L15x возможна поддержка как программного опроса по методу переноса заряда, так и инициализация библиотеки с поддержкой аппаратного опроса.

Для STM32 поддерживаемым методом работы с емкостными сенсорами является метод на основе переноса заряда и реализуется на контроллерах семейства STM32L.

 

Заключение

Как мы видим, решения STMicroelectronics охватывают практически весь спектр возможных сенсорных приложений, от отдельных кнопок и небольших клавиатур до полнофункциональных терминалов с полной клавиатурой [5,9]. Кроме решений для емкостных сенсорных кнопок компания STMicroelectronics предлагает спектр решений для резистивных экранов.

Для различных задач возможен выбор между чисто аппаратными, программными, и программно-аппаратными решениями [9]. Возможно создание устройств для работы с внешними управляющими контроллерами и автономных полнофункциональных устройств, сочетающих в себе и контроль за сенсорной клавиатурой и выполнение медиа-приложений с продвинутым пользовательским интерфейсом и графическими возможностями. Предлагаемые программные решения существенно упрощают разработку программного обеспечения, уменьшая время выхода продукта на рынок. Дополнительно возможна миграция программного обеспечения на уровне исходных текстов между 8- и 32-битными системами.

 

Литература

1. Guidelines for designing touch sensing applications// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00222015.pdf.

2. STM8 product families// http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/MARKETING_BROCHURE/brstm8.pdf.

3. STM32L and STM8 MCU families// http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/MARKETING_BROCHURE/brulp.pdf.

4. Single-channel capacitive sensor for touch or proximity detection with shielded sensing electrode// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00234616.pdf.

5. 8-bit ultralow power touch sensing microcontroller with 16 Kbytes Flash, ProxSenseTM, timers, USART, SPI, I2C// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/DM00028187.pdf.

6. Ultralow power ARM-based 32-bit MCU with up to 128 KB Flash, RTC, LCD, USB, USART, I2C, SPI, timers, ADC, DAC, comparators// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00277537.pdf.

7. STM32TS60// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/CD00259761.pdf.

8. STM8 touch sensing library// http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATA_BRIEF/CD00284216.pdf.

9. Андрей Никитин. Современные сенсорные интерфейсы на основе датчиков S-Touch компании ST Microelectronics.//Новости Электроники. 2010. №1. С. 14 — 17.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected]

Новое ПО для интеллектуального электропривода от STMicro

Компания STMicroelecronics предлагает разработчикам дополнительный инструментарий для управления трехфазными электродвигателями на основе популярного семейства микроконтроллеров STM32F.

Новое программное обеспечение позволяет упростить процесс и повысить скорость разработки энергоэффективных интеллектуальных электроприводов для таких приложений как промышленная автоматика, бытовая электротехника, системы кондиционирования воздуха.

Семейство микроконтроллеров STM32 имеет расширенную периферию для управления электродвигателями и готовое бесплатное программное обеспечение и библиотеки для создания интеллектуальных драйверов.

Обновленная библиотека управления электродвигателями STM32 FOC PMSM SDK v3.0 теперь поддерживает младшую недорогую линейку микроконтроллеров STM32F100хх "Value Line", что позволяет создавать оптимизированные по ценовому критерию системы. На основе линейки STM32F103хх "Performance Line" с объемами флеш-памяти более 256 кБ теперь можно управлять сразу двумя двигателями, что также может быть актуальным в критичных по цене приложениях.

При использовании библиотеки разработчики могут быстро конфигурировать микроконтроллер для управления трехфазными электродвигателями PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motors), используя алгоритм FOC (Field Oriented Control) для эффективного управления. Функциональность библиотеки обеспечивает управление крутящим моментом и контроль скорости с возможностью переключения режимов «на лету». Дополнительным свойством библиотеки является запатентованный алгоритм измерения тока на одном шунте.

STMicroelectronics предоставляет программное обеспечение MC Workbench v1.0.2 — графический инструментарий для конфигурации библиотеки управления электродвигателями, упрощающий задачу построения системы. Для управления электроприводом предлагается оценочный набор STM3210B-MCKIT на основе линейки микроконтроллеров STM32F103xx "Performance Line".

Наши информационные каналы

Рубрика: статья

О компании ST Microelectronics

Компания STMicroelectronics является №1 производителем электроники в Европе. Компоненты ST широко представлены в окружающих нас потребительских товарах – от iPhone до автомобилей разных марок. Лидеры индустриального рынка выбирают компоненты ST за их надежность и выдающиеся технические параметры. В компании ST работает 48 000 сотрудников в 35 странах. Производственные мощности расположены в 12 странах мира. Более 11 тысяч сотрудников заняты исследованиями и разработками – инновационное лидерство ...читать далее

www.compel.ru

Простая сенсорная кнопка


Простейшее сенсорное устройство можно собрать на нескольких доступных деталях. Всего три транзистора, три резистора и один светодиод, вот и всё. Собирать схему можно даже навесным монтажом, всё работать будет.

Транзисторы любые NPN структуры: КТ315, КТ3102 или BC547 или любой другой. Резисторы 0,125-0,25 Ватт. Светодиод любого цвета, но лучше красный, так как падение напряжение падение у него минимальное. Питание 5 вольт, больше меньше можно и меньше тоже.

Все компоненты были компактно соединены между собой на миниатюрной печатной плате, которую можно сделать просто вырезав лишнюю медь резаком оставив таким способом остроугольные многоугольники. Детали, использованные для поверхностного монтажа, транзисторы в sot-26 npn, резисторы 0805, перемычки – кусочки провода, вместо них, если есть берите крупный 2512 резисторы с нулевым (условно) сопротивлением. Сенсорное устройство работает сразу, без настройки.

Объяснение работы схемы

Дотрагиваясь до базы транзистора Q3 вы наводками открываете его, вследствие чего через его КЭ и резистор 1 Мом течет ток, который открывает следующий полупроводник Q2, тот открываясь открывает Q3, который уже управляет светодиодом, открываясь через его КЭ течет ток, от минуса идет к катоду светодиода, а к аноду он уже подключен. Резистор 220 Ом здесь “токоограничительный”, на нём падает лишнее напряжение, что защищает диод от деградирования кристалла и полного выхода из строя LED1

Применение

Ну вот горит светодиод по касанию пальца – и что? А вот то, что вместо этого светодиода ставим реле и теперь мы можем управлять почти любой нагрузкой, в зависимости от характеристик применяемого реле. Ставим мощную лампу накаливания, подключенную к сети, а в разрыв этой цепи контакты реле. Теперь при нажатии, а точнее касании сенсора лампа светит.

Также организовать включение/отключение нагрузки можно с помощью оптопары, если отсутствует реле, тогда также будет гальваническая развязка. Эта прекрасная вещь состоит из светодиода и фототранзистора, когда первый светит, то это открывает транзистор и через его КЭ может течь ток. Включаем нужные выводы оптрона в схему сенсора вместо светодиода LED1, а остальные два в разрыв источника питания и любой нагрузки. Эту деталь можно изъять из зарядок от телефона. Возьмите, к примеру, PC-17L1.

Чуть ниже вы видите дополнение к основной схеме, где показано как нужно подключать оптопару к схеме сенсора, также добавлен один транзистор, это нужно для того чтобы вы могли подключать весомую нагрузку, а не просто светодиоды на 20 mA.

Еще вместо реле и оптопары возможно применение двух npn транзисторов. Я так и сделал, схему вы видите. Работает это так: Q5 всегда должен быть открыт, через резистор 10 кОм, но через КЭ открытого Q4 на базу Q5 поступает “минус” и из-за этого он закрыт. Когда же вы касаетесь сенсора – то минус поступает через открытый Q1 на базу Q4 и закрывает его, теперь уж ничто не мешает Q5 оставаться открытым – нагрузка работает, а в моем случае мощный 1 Ватт светодиод ярко светит.

Так это выглядит в собранном состоянии.

Сенсор не имеет фиксации, дотронулись – светит, отпустили – не светит. Коль желаете сделать фиксацию – просто добавьте в схему триггер, например, на микросхеме КМ555ТМ2 или любой другой (можно даже на таймере 555 реализовать это). С добавление триггерной системы при касании к сенсору нагрузка будет включена до тех пор, пока не произойдет следующее касание или исчезнет питание схемы.

На практике это можно применить для быстрого включения и отключения освещения в комнате. Очень удобно, коснулся небольшого чувствительного участка, и комната освещена, второе касание отключит свет. Небольшое количество энергии будет теряться, но этим можно пренебречь.


Коментарии

Схема работает, но из-за своей простоты далеко не идеально. Если сенсор большой, то схема может срабатывать даже тогда, когда вы еще не дотронулись до него, также если вы рукой расчешете волосы возле датчика светодиод также может загореться. Выход из этой ситуации простой – миниатюрный сенсорный датчик.

Как уже говорилось – открытие Q3 происходит за счет наводок, видеть это можно на видео, светодиод светит не постоянно, а подмигивает с большой частотой, но это хорошо заметно при съёмки.

Яркость работающего диода не велика, если вы дотрагиваетесь только до базы третьего транзистора, но стоит вам коснуться еще и плюса питания, то ваше тело выступит в роле резистора и транзистор Q3 перейдет в насыщение. Но при таком раскладе для некоторых потеряется смысл сенсора.

Эта схема очень проста и предназначена лишь для понимания принципа работы электронных компонентов, применять в серьезных конструкциях не рекомендуется.

Видео

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Сенсорный выключатель на модуле TTP223

Ввиду мелкого размера микросхем TTR223 (datasheet), данный сенсорный модуль является довольно удобным выходом для тех, кто не хочет связываться с распайкой детали в корпусе SOT-23. О модуле и примере его практического применения можно прочитать ниже.

Предыстория:
пару лет назад на у китайцев был приобретен настенный двухрожковый светильник, в данный момент он не продается. Подобных изделий на Али предлагается огромное количество. Так и лежал он, так сказать про запас, до тех пор, пока не решил использовать его при ремонте ванной комнаты. Провод для светильника, перед укладкой плитки, в стену заложил, но затем встал вопрос как включать светильник? Работать он должен отдельно от основного света на потолке, т.к. там стоят яркие лампы, а когда лежишь в ванной хотелось бы мягкий рассеяный свет. В коридоре стоит трехклавишный выключатель (туалет, коридор и верхний свет в ванной), городить туда еще один отдельный выключатель для светильника смешно. Сначала думал вставить в корпус светильника выключатель на шнурке, но размеры не позволили этого сделать. Решение стало очевидным — подавать на светильник 12В с вынесенного блока питания, установить светодиодные лампы DC12 и сделать сенсорное включение прикосновением по корпусу, для чего и был приобретен описываемый модуль.

Саму микросхему уже здесь описывал koltinov, поэтому я опишу только сам модуль. Модуль представляет собой распаяную микросхему с минимальной обвязкой из конденсатора и светодиода с резистором, извещающего о срабатывании сенсора.
Так же на модуле есть пары выводов под запайку А и В. Пара А — служит для выбора уровня на выходе модуля при срабатывании — по умолчанию высокий уровень, в запаянном состоянии — низкий. Пара В — для управления типом срабатывания — по умолчанию кнопка, в запаяном состоянии триггер. Кроме того, рядом с микросхемой TTP223 имеется место под установку конденсатора от 0 до 50 пФ для снижения чувствительности сенсора, сюда же подпаивается проводок для выносного сенсора.

Таким образом, я запаял пару В (нужен высокий уровень для открытия N-канального мосфета), поставил конденсатор 0805 на 30пФ и сначала сделал вывод на корпус светильника. Не тут то было, из за размера корпуса нет четкого срабатывания, включение происходит крайне не стабильно, в том числе в зависимости от того, раскрыта кисть или вытянут один палец — может сработать при положении руки за 20 см от светильника, а может не сработать при прямом прикосновении. Установка конденсаторов различных номиналов ничего не дала, чувствительность менялась, но нестабильноть работы так и оставалась. Пришлось винтик и декоративную шишечку, с помощью которых светильник крепиться к внутреннему кронштейну (а тот соответственно к стене) изолировать от основного корпуса с помощью прокладки из текстолитовой шайбы, силиконовой резинки (от какого то винчестера) и кусочка термоусадки.

Вывод на сенсор подпоял к этому винтику. Модуль срабатывает четко, только от прикосновения к маленькой шишечке (человек со стороны и не поймет как лампу включить). Т.е. при его использовании не следует стремиться к сенсору большой площади. Платка легко помещается внутрь корпуса, туда же сунул 7805 для запитки модуля и мосфет 60N03L в качестве реле для светодиодных ламп, все оголенные проводки и выводы покрыл цапон-лаком и приклеил изнутри к корпусу на термоклей.

Найти подходящую лампу оказалось не так просто, абажуры устанавливаются на лампы и держатся за счет ее формы, а ламп на DC12В с цоколем Е14 в форме капли можно сказать и нет. Хотел уж было лампочку на 220 В переделывать, но потом нашел эти, взял на 3Вт, 4000К. При 12В потребляет 0,26 мА, что соответствует заявленной мощности.

Судя по коробочке, производитель изготавливает лампочки всеразличных цветов, мощностей, на разные цоколи и напряжения

В качестве источника питания применил блок питания на 12В 1А, его описывал Kirich в своем обзоре.


Заодно сделал подсветку под тумбой с умывальником. Я как то описывал микроволновый датчик движения, применял его тогда для скрытой установки за пластиковой дверцей. Но в данном случае из под тумбы есть прямая видимость, поэтому использовал всем известные ультразвуковой датчик SRF-05, Ардуино Nano и тот же мосфет 60N03L, что получается в два раза дешевле. В качестве источника света использовал такой светодиодный модуль

Я его не покупал, а взял с рекламного проспекта, с выставки

Для точечной скрытой подсветки такие модули самое то, мне понравилось. На Али наверняка есть что то подобное.

По настоящему свет гораздо мягче чем на фото, при этом видно все помещение, если зашел что то взять или положить — основой свет можно не включать. На ощупь он греется слегка, сзади металлическая пластина, приклеил к холодной плитке на стену и никакого перегрева. Подобные модули рекомендую всем, гораздо удобнее лены + гидроизоляция.

Схема в светильнике:

mysku.ru

СЕНСОРНАЯ КНОПКА ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ

Важная часть любого электронного устройства – кнопка включения/выключения. В этой статье рассмотрим процесс создания сенсорной кнопки на микроконтроллере Attiny13, которой можно коммутировать отдельные светодиоды или светодиодную ленту. Устройство позволяет включить свет одним касанием металлической пластинки и выключить касанием той же пластинки. Включение и выключение – плавное. Если долго держать палец на сенсоре – светодиоды начнут плавно угасать, а затем вновь постепенно загораться, отпустив сенсор в нужный момент можно выбрать яркость свечения.

Схема принципиальная

Ключевым звеном схемы является микроконтроллер Attiny13, который распознаёт касание сенсора и управляет полевым транзистором VT1. Для его питания необходимо напряжение 5 вольт, которое формируется на стабилизаторе 78L05. Частота тактирования МК – 9,6 МГц, делитель на 8 отключён. Для установки фьюзов можно воспользоваться фьюз-калькулятором. Полевой транзистор предпочтительнее использовать с логическим управлением, например, IRLD110, по мощности подбирать исходя из количества и мощности светодиодов. Для небольшой нагрузки подойдут и обычные, например, IRF540.

Сенсором может служить обычная металлическая пластинка, чем больше её площадь, тем больше чувствительность. Более того, поверх самой пластинки можно положить слой дерева толщиной до сантиметра, тогда схема будет реагировать на прикосновение к дереву. Не следует выносить сенсор от схемы на большое расстояние, при этом сильно падает чувствительность. При длине провода менее метра срабатывания всегда чёткие, достаточно лёгкого прикосновения. Ложных сработок не наблюдается (даже если на сенсор сядет муха, свет не включится). 

Список необходимых деталей

  • Резистор 10 кОм – 3 шт;
  • Резистор 1 кОм – 1 шт;
  • Конденсатор 10 нФ – 1 шт;
  • Конденсатор 100 нФ – 2 шт
  • Конденсатор 10 мкФ – 1 шт
  • Конденсатор 100 мкФ – 1 шт
  • Стабилизатор 78L05 – 1 шт;
  • Полевой транзистор;
  • Микроконтроллер Attiny13.

Правильно собранная схема в настройке не нуждается, требуется лишь прошить микроконтроллер. Прошивка и печатная плата прилагаются. Автор – Дмитрий С.

   Форум

   Обсудить статью СЕНСОРНАЯ КНОПКА ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ




radioskot.ru

Сенсорная кнопка своими руками


Привет всем любителям самоделок. Частенько приходится управлять своими изобретениями, будь то кнопка включения или какой-то тумблер, но хотелось бы чтобы устройство также работало от прикосновения, другими словами имело сенсорную кнопку, отвечающую за пуск устройства. Именно в этой статье я расскажу, как сделать сенсорную кнопку, включающую ваше любое электронное устройство.

А перед началом прочтения пошаговой сборки, предлагаю посмотреть видео с небольшим тестом и наглядным изготовлением самоделки.


Для того, чтобы сделать сенсорную кнопку своими руками, понадобится:
* Два транзистора 2n3055 купить на али
* Транзистор 2n2222a купить на али
* Резистор на 1 кОм купить на али
* Металлическая пластинка
* Провода
* Паяльник, припой, флюс
* Термоклеевой пистолет
* Мотор или лампочка для проверки
* Блок питания 12 вольт

Вот и все, что нужно для сборки самодельной сенсорной кнопки.

Шаг первый.
Для того, чтобы вся схемы была понятна и достаточна наглядна было принято решение сделать ее прямо на картонке с распечатанной на ней электрической схемой, куда и будут устанавливаться все компоненты.



Первым делом нужно установить два главных транзистора и приклеить их на термоклей, располагаться они будут ножками вверх для удобства при пайке, текст при этом на самом транзисторе изначально должен быть в правильном положении, а не перевернут.

Также приклеиваем на картонку второй транзистор и уже между эмиттером левого и базой правого транзистора припаиваем резистор на 1 кОм, который перед пайкой можно проверить на номинальное сопротивление при помощи мультиметра (допустимо небольшое отклонение в обе стороны в пределах 5 процентов). При пайке старайтесь не перегревать выводы транзисторов, иначе они могут выйти из строя.

Шаг второй.
Приклеиваем на картонку третий транзистор, что поменьше.

Его клеить удобнее всего плоской стороной, поэтому не забываем, что контакты будут расположены в обратном направлении.

После этого приклеиваем на термоклей кнопку, сделанную из металлической банки при помощи ножниц, учтите, что алюминиевые банки не подойдут, так как плохо лудятся и требуют специального флюса.


Шаг третий.
Теперь берем два провода и припаиваем их к коллекторам двух больших транзисторов, заранее залудив их часть корпуса, так как это и есть коллектор.

Данные провода закрепляем на картонке при помощи термоклея, подключаться они будут к любому устройству, работающему от электричества.

А сейчас самое время припаять провода к транзистору поменьше. Залуживаем выводы транзистора и припаиваем к нему провода.


Эмиттер или же вывод под цифрой 1 на картонке припаиваем через провод к базе большого транзистора, что слева.

Второй вывод транзистора или же базу припаиваем к металлической кнопке, он же сенсор.

И последний провод припаиваем к оставшемуся выводу транзистора, а точнее коллектору , который спаиваем проводом с коллектором большого левого транзистора.

Шаг четвертый.
К коллектору левого большого транзистора припаиваем еще один провод, он будет плюсовым для подачи питания, а минус питания припаиваем к эмиттеру правого транзистора. На картонке полюса случайно перепутал, поэтому собирайте по схеме, приведенной на картинке, там плюсовой контакт находится в нижнем правом углу.

Шаг пятый.
Теперь пришло время протестировать самоделку.

Подключаем блок питания к проводам, соблюдая полярность, выставляем напряжение 12 вольт и на выходе подсоединяем выводы к моторчику, также можно подключить лампочку или же реле, которое будет управлять уже напряжением сети.

Прикасаясь к металлической пластине, она же сенсорная кнопка, устройство, подключенное к выводам с транзисторов запускается, а значит самоделку можно считать завершенной и применять в дальнейших идеях.

На этом у меня все, всем спасибо за внимание и творческих всем успехов.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *