Si të lidhni një sensor kontakti kapacitiv në një mikrokontrollues. Kjo ide më dukej mjaft premtuese për disa pajisje, çelësat me prekje do të ishin shumë më të përshtatshëm se ata mekanikë. Në këtë artikull do të flas për zbatimin tim të kësaj teknologji e dobishme bazuar në bordin e zhvillimit STM32 Discovery.
Kështu që, sapo fillova të zotëroja STM32, vendosa të shtoj aftësinë për të zbuluar prekjet në pajisje si një ushtrim. Duke filluar të kuptoj teorinë dhe praktikën në artikullin e sipërpërmendur, përsërita qarkun e shokut "a. Punoi në mënyrë perfekte, por unë, një dashnor i minimalizmit, doja ta thjeshtoja duke hequr qafe elementët e panevojshëm. Për mendimin tim. , një rezistencë e jashtme dhe një rrugë e furnizimit me energji doli të jetë e tepërt. E gjithë kjo, shumica e mikrokontrolluesve i kanë, duke përfshirë rezistorët AVR dhe STM32 Në pritje të një mashtrimi, mblodha një qark në një dërrasë buke, e cila, për habinë time, funksionoi herën e parë, në fakt është qesharake ta quajmë atë një qark lidhni pllakën e kontaktit me këmbën e bordit të korrigjimit Mikrokontrolluesi do të bëjë të gjithë punën.
Cili është programi? Dy funksionet e para:
E para nxjerr një "0" logjike në pinin e sensorit (pina zero e regjistrit C)
Sensori i zbrazët_Toka (i pavlefshëm) ( GPIOC->CRL = 0x1; GPIOC->BRR |= 0x1; )
E dyta konfiguron të njëjtën dalje si një hyrje, me një tërheqje në furnizimin me energji elektrike.
Void Sensor_InPullUp (i pavlefshëm) ( GPIOC->CRL = 0x8; GPIOC->BSRR |= 0x1; )
Tani në fillim të ciklit të votimit do të thërrasim Sensor_Ground() dhe do të presim pak për të shkarkuar të gjithë ngarkesën e mbetur në sensor në tokë. Më pas do të rivendosim variablin e numërimit, i cili do të përdoret për të llogaritur kohën e karikimit të sensorit dhe do të thërrasim Sensor_InPullUp().
Sensor_Toka (); Vonesa (0xFF); //Numri i thjeshtë i numëruesit bosh = 0; Sensor_InPullUp();
Tani sensori fillon të ngarkohet përmes një rezistence të brendshme tërheqëse me një vlerë nominale prej rreth dhjetëra KOhms (30..50 KOhms për STM32). Konstanta kohore e një qarku të tillë do të jetë e barabartë me disa cikle ore, kështu që unë ndryshova rezonatorin e kuarcit në tabelën e korrigjimit në një më të shpejtë, 20 MHz (nga rruga, nuk e vura re menjëherë se në STM32 Discovery kuarci ndërrohet pa saldim). Pra, ne numërojmë ciklet e procesorit derisa të shfaqet një logjik në hyrje:
Ndërsa(!(GPIOC->IDR & 0x1)) ( count ++; )
Pas daljes nga ky lak, ndryshorja e numërimit do të ruajë një numër proporcional me kapacitetin e pllakës së sensorit. Në rastin tim me një çip 20 MHz, vlera e numërimit është 1 kur nuk ka presion, 7-10 me prekjen më të lehtë, 15-20 me një prekje normale. Gjithçka që mbetet është ta krahasoni atë me vlerën e pragut dhe mos harroni të telefononi përsëri Sensor_Ground(), në mënyrë që në ciklin tjetër të votimit, sensori tashmë të shkarkohet.
Ndjeshmëria që rezulton është e mjaftueshme për të zbuluar me siguri prekjet në jastëkë metalikë të zhveshur. Kur mbuloni sensorin me një fletë letre ose plastike, ndjeshmëria bie tre deri në katër herë vetëm shtypjet e sigurta zbulohen qartë. Për të rritur ndjeshmërinë në rastet kur sensori duhet të mbulohet me material mbrojtës, mund të rrisni frekuencën e orës së mikrokontrolluesit. Me çipin e serisë STM32F103, i aftë për të funksionuar në frekuenca deri në 72 MHz, barrierat milimetrash midis gishtit dhe sensorit nuk do të jenë pengesë.
Krahasuar me zbatimin "a, qasja ime funksionon shumë më shpejt (rreth një duzinë cikle ore për sondazh të një sensori), kështu që unë nuk e komplikova programin duke vendosur ndërprerje të kohëmatësit.
Më në fund, një video që tregon se si funksionon sensori.
Programi kryesor i testimit.
Tek mikrokontrolluesi
Faleminderit përdoruesit për artikullin shumë të dobishëm ARM mikrokontrolluesit STM32F. Fillimi i shpejtë me STM32-Discovery, për përdoruesin për idenë dhe përshkrimin e kuptueshëm teorik.
UPD. Pas komenteve "a vendosa të shikoj në frekuencën e orës dhe zbulova se si parazgjedhje STM32 Discovery është konfiguruar në frekuencën e orës
(HSE / 2) * 6 = 24 MHz, ku HSE është frekuenca e jashtme kristalore. Prandaj, duke ndryshuar kuarcin nga 8 në 20 MHz, unë e detyrova STM-në e dobët të punonte në 60 MHz Pra, së pari, disa nga përfundimet nuk janë padyshim plotësisht të sakta, dhe së dyti, ajo që po bëja mund të çonte në dështime në rast të dështimeve të tilla në mikrokontrollues ka një ndërprerje HardFault, duke e përdorur atë, kontrollova më shumë frekuencave të larta. Pra, çipi fillon të dështojë vetëm në 70 MHz. Por megjithëse kontrolluesi e përpunon këtë program të veçantë në 60 MHz, kur përdorni pajisje periferike ose punoni me memorie Flash, ai mund të sillet në mënyrë të paparashikueshme. Përfundim: trajtojeni këtë temë si një eksperiment, përsëriteni vetëm me rrezikun dhe rrezikun tuaj.
Në këtë artikull, ne do të hedhim një vështrim nga afër (por jo shumë të thellë) në parimet e elektricitetit që na lejojnë të zbulojmë prekjen e gishtit të njeriut duke përdorur pak më shumë se thjesht një kondensator.
Kondensatorët mund të jenë të ndjeshëm ndaj prekjes
Gjatë dekadës së fundit apo më shumë, është bërë vërtet e vështirë të imagjinohet një botë me elektronikë pa sensorë prekjeje. Telefonat inteligjentë janë shembulli më i dukshëm dhe më i përhapur i kësaj, por sigurisht që ka shumë pajisje dhe sisteme të tjera që kanë sensorë me prekje. Si kapaciteti ashtu edhe rezistenca mund të përdoren për të ndërtuar sensorë të prekjes; në këtë artikull do të diskutojmë vetëm sensorët kapacitiv, të cilët janë më të preferueshëm në zbatim.
Megjithëse aplikacionet e bazuara në sensorë kapacitiv mund të jenë mjaft komplekse, parimet themelore që qëndrojnë pas teknologjisë janë mjaft të thjeshta. Në fakt, nëse e kuptoni konceptin e kapacitetit dhe faktorët që përcaktojnë kapacitetin e një kondensatori të caktuar, ju jeni në rrugën e duhur për të kuptuar funksionimin e sensorëve të prekjes kapacitore.
Sensorët kapacitiv të prekjes ndahen në dy kategori kryesore: të bazuara në kapacitet të ndërsjellë dhe të bazuar në vetë-kapacitet. E para prej tyre, në të cilën kondensatori i sensorit përbëhet nga dy priza që veprojnë si elektroda emetuese dhe marrëse, është më e preferueshme për ekranet me prekje. Kjo e fundit, në të cilën një terminal i kondensatorit të sensorit është i lidhur me tokën, është një qasje e drejtpërdrejtë që është e përshtatshme për një buton me prekje, rrëshqitës ose rrotë. Në këtë artikull do të shikojmë sensorët e bazuar në kapacitetin e brendshëm.
Kondensator me bazë PCB
Kondensatorët mund të jenë lloje të ndryshme. Të gjithë jemi mësuar të shohim kapacitetin në formën e komponentëve me plumb ose paketave të montimit në sipërfaqe, por në realitet, gjithçka që ju nevojitet vërtet janë dy përçues të ndarë nga një material izolues (d.m.th. dielektrik). Kështu, është mjaft e thjeshtë të krijohet një kondensator duke përdorur vetëm shtresa përçuese elektrike të ndara bordi i qarkut të printuar. Për shembull, merrni parasysh pamjen e mëposhtme të sipërme dhe pamjen anësore të një kondensatori të printuar që përdoret si një buton me prekje (vini re kalimin në një shtresë tjetër bordi i qarkut të printuar në pamjen anësore).
Ndarja izoluese midis butonit të prekjes dhe bakrit përreth krijohet nga një kondensator. Në këtë rast, bakri rrethues është i lidhur me tokën, dhe për këtë arsye butoni ynë i prekjes mund të modelohet si një kondensator midis tastierës së sinjalit të prekjes dhe tokës.
Tani mund të dëshironi të dini se sa kapacitet ofron në të vërtetë kjo strukturë PCB. Për më tepër, si ta llogarisim me saktësi? Përgjigja për pyetjen e parë është se kapaciteti është shumë i vogël, ndoshta rreth 10 pF. Sa i përket pyetjes së dytë: mos u shqetësoni nëse keni harruar elektrostatikën sepse vlera e saktë e kapacitetit të kondensatorit nuk ka rëndësi. Ne po kërkojmë vetëm ndryshime në kapacitet dhe ne mund t'i zbulojmë këto ndryshime pa e ditur vlerësimin e kapacitetit të kondensatorit të printuar.
Ndikimi i gishtit
Pra, çfarë po i shkakton këto ndryshime të kapacitetit që kontrolluesi i sensorit të prekjes do të zbulojë? Epo, sigurisht, një gisht njeriu.
Para se të diskutojmë pse gishti ndryshon kapacitetin, është e rëndësishme të kuptojmë se nuk ka kontakt të drejtpërdrejtë elektrik; gishti është i izoluar nga kondensatori me llak në tabelën e qarkut të shtypur dhe, si rregull, nga një shtresë plastike që ndan elektronikën e pajisjes nga mjedisi i jashtëm. Pra gishti nuk e shkarkon kondensatorin, dhe për më tepër, sasia e ngarkesës së ruajtur në një kondensator në një moment të caktuar nuk është me interes - përkundrazi, kapaciteti në një moment të caktuar është me interes.
Pra, pse prania e një gishti ndryshon kapacitetin? Ka dy arsye: e para përfshin vetitë dielektrike të gishtit, dhe e dyta përfshin vetitë e tij përçuese.
Gishti është si një dielektrik
Zakonisht mendojmë për një kondensator që ka një vlerë fikse, të përcaktuar nga sipërfaqja e dy pllakave përcjellëse, distanca midis tyre dhe konstanta dielektrike e materialit midis pllakave. Ne, natyrisht, nuk mund të ndryshojmë dimensionet fizike të kondensatorit thjesht duke e prekur atë, por ne Mund ndryshoni konstanten dielektrike, pasi gishti i njeriut ka di karakteristikat elektrike, i ndryshëm nga materiali (me sa duket ajri) që ai zhvendos. Është e vërtetë që gishti nuk do të jetë në rajonin aktual dielektrik, d.m.th. në hapësirën izoluese direkt midis përçuesve, por një "pushtim" i tillë në kondensator nuk është i nevojshëm:
Siç tregohet në figurë, për të ndryshuar karakteristikat dielektrike, nuk ka nevojë të vendosni një gisht midis pllakave, pasi fushë elektrike kondensatori shpërndahet në mjedis.
Rezulton se mishi i njeriut është një dielektrik mjaft i mirë, sepse trupi ynë përbëhet kryesisht nga uji. Konstanta relative dielektrike e një vakumi është 1, dhe konstanta relative dielektrike e ajrit është vetëm pak më e lartë (rreth 1,0006 në nivelin e detit në temperaturën e dhomës). Konstanta relative dielektrike e ujit është shumë më e lartë, rreth 80. Kështu, ndërveprimi i gishtit me fushë elektrike i një kondensatori përfaqëson një rritje të konstantës relative dielektrike, dhe për këtë arsye çon në një rritje të kapacitetit.
Gishti si udhërrëfyes
Kushdo që është goditur rrymë elektrike, e di se lëkura e njeriut përcjell rrymë. E përmenda tashmë më lart se nuk ka kontakt të drejtpërdrejtë midis gishtit dhe butonit të prekjes (d.m.th., situata kur gishti shkarkon kondensatorin e printuar). Megjithatë, kjo nuk do të thotë se përçueshmëria e gishtit nuk është e rëndësishme. Në fakt është mjaft e rëndësishme, pasi gishti bëhet pllaka e dytë përcjellëse në kondensatorin shtesë:
Në praktikë, mund të supozojmë se ky kondensator i ri i gishtit është i lidhur paralelisht me kondensatorin ekzistues të printuar. Kjo situatë është pak më e komplikuar sepse personi që përdor pajisjen ndijuese nuk është i lidhur elektrikisht me tokën në tabelën e qarkut, dhe kështu dy kondensatorët nuk janë të lidhur paralelisht në kuptimin e zakonshëm të analizës së qarkut.
Megjithatë, ne mund të mendojmë për trupin e njeriut, sa i përket ofrimit virtuale toka, pasi ka relativisht kapacitet të madh për të përthithur ngarkesë elektrike. Në çdo rast, nuk kemi nevojë të shqetësohemi për lidhjen e saktë elektrike midis kondensatorit të gishtit dhe kondensatorit të printuar; pikë e rëndësishmeështë se lidhja pseudo-paralele e këtyre dy kondensatorëve do të thotë se gishti do të rrisë kapacitetin total ndërsa kondensatori shtohet paralelisht.
Kështu, ne mund të shohim se të dy mekanizmat e ndikimit midis gishtit dhe sensorit të prekjes kapacitiv kontribuojnë në rritjen e kapacitetit.
Distanca e afërt ose kontakti
Diskutimi i mëparshëm na çon drejt tipar interesant sensorë kapacitiv të prekjes: ndryshimi i matur në kapacitet mund të shkaktohet jo vetëm kontakt mes gishtit dhe sensorit, por edhe distancë e afërt mes tyre. Unë zakonisht mendoj për një pajisje me prekje si zëvendësim i një çelësi ose butoni mekanik, por teknologjia e sensorit me prekje kapacitiv është në të vërtetë nivel i ri funksionalitetin, duke lejuar sistemin të përcaktojë distancën midis sensorit dhe gishtit.
Të dy mekanizmat e ndryshimit të kapacitetit të përshkruar më sipër kanë një efekt që varet nga distanca. Për një mekanizëm të bazuar në konstante dielektrike, sasia e ndërveprimit dielektrik të "mishit" me fushën elektrike të kondensatorit rritet ndërsa gishti juaj i afrohet pjesëve përcjellëse të kondensatorit të printuar. Për një mekanizëm përçues, kapaciteti i një kondensatori me gisht (si çdo kondensator tjetër) është në përpjesëtim të zhdrejtë me distancën midis pllakave përçuese.
Ju lutemi vini re se kjo metodë nuk është e përshtatshme për matje absolute distanca midis sensorit dhe gishtit; Sensorët kapacitiv nuk ofrojnë të dhënat e nevojshme për të bërë llogaritjet e sakta të distancës absolute. Unë supozoj se do të ishte e mundur të kalibrohej një sistem sensori kapacitiv për matjet e përafërta të distancës, por meqenëse qarku i sensorit kapacitiv ishte krijuar për të zbuluar ndryshimet kontejnerët, rrjedh se kjo teknologji është veçanërisht e përshtatshme për zbulimin ndryshimet në distanca, d.m.th. kur gishti afrohet ose largohet nga sensori.
konkluzioni
Tani duhet të kuptoni saktësisht bazat, mbi bazën e të cilave ndërtohen sistemet e sensorëve kapacitiv. Në artikullin vijues, ne do të shikojmë metodat për zbatimin e këtyre bazave për t'ju ndihmuar të kaloni nga teoria në praktikë.
Shpresoj se artikulli ishte i dobishëm. Lini komente!
Këtu do të shqyrtojmë sensorët e zërit dhe prekjes, të përdorura më shpesh si pjesë e sistemeve të alarmit.
Moduli i sensorit të prekjes KY-036
Moduli është në thelb një buton me prekje. Siç e kupton autori, parimi i funksionimit të pajisjes bazohet në faktin se, duke prekur kontaktin e sensorit, një person bëhet një antenë për marrjen e ndërhyrjeve në frekuencë. rrjeti familjar AC. Këto sinjale dërgohen te krahasuesi LM393YD
Dimensionet e modulit 42 x 15 x 13 mm, pesha 2.8 g, pllaka e modulit përmban vrima e montimit me diametër 3 mm. Fuqia tregohet me LED L1.
Kur ndizet sensori, LED L2 ndizet (pulson). Konsumi aktual është 3,9 mA në modalitetin e gatishmërisë dhe 4,9 mA kur aktivizohet.
Nuk është plotësisht e qartë se cili prag i ndjeshmërisë së sensorit duhet të rregullohet nga një rezistencë e ndryshueshme. Këto module me krahasuesin LM393YD janë standarde dhe në to janë ngjitur sensorë të ndryshëm, duke marrë kështu module për qëllime të ndryshme. Kunjat e rrymës "G" - tel i përbashkët, “+” – Furnizimi me energji +5V. Ekziston një nivel i ulët logjik në hyrjen dixhitale "D0" kur sensori aktivizohet, pulset me një frekuencë prej 50 Hz shfaqen në dalje. Në pin "A0" ka një sinjal të përmbysur në lidhje me "D0". Në përgjithësi, moduli funksionon në mënyrë diskrete, si një buton, i cili mund të verifikohet duke përdorur programin LED_with_button.
Sensori i prekjes ju lejon të përdorni çdo sipërfaqe metalike si një buton kontrolli, mungesa e pjesëve lëvizëse duhet të ketë një efekt pozitiv në qëndrueshmëri dhe besueshmëri.
Moduli i sensorit të zërit KY-037
Moduli duhet të aktivizohet nga tinguj, volumi i të cilëve tejkalon një kufi të caktuar. Elementi i ndjeshëm i modulit është një mikrofon që funksionon së bashku me një krahasues në çipin LM393YD.
Dimensionet e modulit janë 42 x 15 x 13 mm, pesha 3.4 g, e ngjashme me rastin e mëparshëm, pllaka e modulit ka një vrimë montimi me diametër 3 mm. Fuqia tregohet me LED L1. Terminalet e energjisë "G" - tela e përbashkët, "+" - furnizimi me energji +5V.
Konsumi aktual është 4,1 mA në modalitetin e gatishmërisë dhe 5 mA kur aktivizohet.
Në pin "A0" tensioni ndryshon në përputhje me nivelin e volumit të sinjaleve të marra nga mikrofoni me rritjen e vëllimit, leximet ulen, kjo mund të verifikohet duke përdorur programin AnalogInput2;
Ekziston një nivel i ulët logjik në hyrjen dixhitale "D0" kur tejkalohet pragu i specifikuar, niveli i ulët ndryshon në i lartë. Pragu i përgjigjes mund të rregullohet me një rezistencë të ndryshueshme. Në këtë rast, LED L2 ndizet. Me një tingull të mprehtë me zë të lartë, ka një vonesë prej 1-2 s gjatë kthimit.
Në përgjithësi, një sensor i dobishëm për organizimin e një sistemi shtëpi e zgjuar ose alarme.
Moduli i sensorit të zërit KY-038
Në pamje të parë, moduli duket i ngjashëm me atë të mëparshëm. Elementi i ndjeshëm i modulit është mikrofoni, duhet theksuar se nuk ka shumë informacione për këtë modul në rrjet.
Dimensionet e modulit janë 40 x 15 x 13 mm, pesha 2.8 g, e ngjashme me rastin e mëparshëm, pllaka e modulit ka një vrimë montimi me diametër 3 mm. Fuqia tregohet me LED L1. Terminalet e energjisë "G" - tela e përbashkët, "+" - furnizimi me energji +5V.
Kur aktivizohet çelësi i kallamit, LED L2 ndizet. Konsumi aktual është 4,2 mA në modalitetin e gatishmërisë dhe deri në 6 mA kur aktivizohet.
Në pin "A0", kur niveli i volumit rritet, leximet rriten (u përdor programi AnalogInput2).
Ekziston një nivel i ulët logjik në pin "D0" kur sensori aktivizohet, ai ndryshon në të lartë. Pragu i përgjigjes rregullohet duke përdorur një rezistencë prerëse (duke përdorur programin LED_with_button).
Ky sensor praktikisht nuk është i ndryshëm nga ai i mëparshmi, por këmbyeshmëria e tyre nuk është gjithmonë e mundur, sepse Kur ndryshon niveli i volumit, natyra e ndryshimit të nivelit bën që tensioni në daljen analoge të ndryshojë.
konkluzione
Kjo përfundon rishikimin e një grupi të madh sensorësh të ndryshëm për platformën harduerike Arduino. Në përgjithësi, ky grup i bëri një përshtypje të përzier autorit. Kompleti përfshin sensorë mjaft kompleks dhe plotësisht dizajne të thjeshta. Dhe nëse, nëse ka rezistorë kufizues të rrymës në tabelë, Treguesit LED etj. autori është i gatshëm të pranojë dobinë e moduleve të tilla, atëherë një pjesë e vogël e moduleve është një element i vetëm radio në tabelë. Pse nevojiten module të tilla mbetet e paqartë (me sa duket, montimi në dërrasa standarde i shërben qëllimit të unifikimit). Në përgjithësi, kompleti është një mënyrë e mirë për t'u njohur me shumicën e sensorëve të zakonshëm të përdorur në projektet Arduino.
Lidhje të dobishme
- http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-kasaniya
- http://www.zi-zi.ru/module/module-ky036
- http://robocraft.ru/blog/arduino/57.html
- http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-zvuka
- http://www.zi-zi.ru/module/module-ky037
- http://arduino-kit.ru/catalog/id/modul-datchika-zvuka_
- http://smart-boards.ml/module-audiovideo-4.php
Sensori me prekje për Arduino
Moduli është një buton me prekje në daljen e tij gjenerohet një sinjal dixhital, voltazhi i të cilit korrespondon me nivelet logjike një dhe zero. I referohet sensorëve kapacitiv të prekjes. Ne hasim këtë lloj pajisjeje për futjen e të dhënave kur punojmë me ekranin e një tableti, iPhone ose monitori me ekran me prekje. Nëse në monitor klikojmë në një ikonë me një majë shkruese ose gisht, atëherë këtu përdorim një zonë të sipërfaqes së tabelës me madhësinë e një ikone të Windows, duke e prekur atë vetëm me gisht, majë shkruese përjashtohet. Baza e modulit është çipi TTP223-BA6. Ekziston një tregues i fuqisë.
Kontrolli i ritmit të riprodhimit të melodisë
Kur instalohet në pajisje, zona e prekjes së sipërfaqes së tabelës së modulit është e mbuluar me një shtresë të hollë tekstil me fije qelqi, plastike, qelqi ose druri. Përparësitë e një butoni me prekje kapacitiv përfshijnë një jetë të gjatë shërbimi, aftësinë për të vulosur panelin e përparmë të pajisjes dhe vetitë anti-vandal. Kjo lejon që sensori i prekjes të përdoret në funksionim jashtë pajisje në kushte goditje direkte pika uji. Për shembull, një buton zileje ose pajisje shtëpiake. Aplikim interesant në pajisje shtëpi e zgjuar- ndërrimi i çelsave të ndriçimit.
Karakteristikat
Tensioni i furnizimit 2,5 - 5,5 V
Koha e përgjigjes me prekje brenda mënyra të ndryshme konsumi aktual
i ulët 220 ms
normale 60 ms
Sinjali i daljes
Tensioni
log i lartë. niveli 0.8 X tensioni i furnizimit
log i ulët niveli 0.3 X tensioni i furnizimit
Rryma në furnizimin 3 V dhe nivelet logjike, mA
i ulët 8
e lartë -4
Përmasat e tabelës 28 x 24 x 8 mm
Kontaktet dhe sinjali
Pa prekje - sinjali i daljes ka një nivel të ulët logjik, prekje - dalja e sensorit është logjike.
Pse funksionon apo pak teori
Trupi i njeriut, si çdo gjë rreth nesh, ka karakteristika elektrike. Kur aktivizohet një sensor me prekje, shfaqen kapaciteti, rezistenca dhe induktiviteti ynë. Në anën e poshtme të tabelës së modulit ka një pjesë fletë metalike të lidhur me hyrjen e mikroqarkut. Midis gishtit të operatorit dhe fletës në anën e poshtme ka një shtresë dielektrike - materiali i bazës mbështetëse të tabelës së qarkut të printuar të modulit. Në momentin e kontaktit, trupi i njeriut ngarkohet me një rrymë mikroskopike që rrjedh përmes një kondensatori të formuar nga një pjesë e fletë metalike dhe gishti i një personi. Në një pamje të thjeshtuar, rryma rrjedh nëpër dy kondensatorë të lidhur në seri: fletë metalike, një gisht i vendosur në sipërfaqe të kundërta të tabelës dhe trupin e njeriut. Prandaj, nëse sipërfaqja e tabelës është e mbuluar me një shtresë të hollë izoluesi, kjo do të çojë në një rritje të trashësisë së shtresës dielektrike të kondensatorit me gisht dhe nuk do të prishë funksionimin e modulit.
Mikroqarku TTP223-BA6 zbulon një puls të parëndësishëm të mikrorrymës dhe regjistron një prekje. Për shkak të vetive të mikrocirkut, puna me rryma të tilla nuk shkakton ndonjë dëm. Kur prekim trupin e një televizori ose monitori që funksionon, mikrorryma me përmasa më të mëdha kalojnë nëpër ne.
Mënyra e konsumit të ulët
Pas futjes së energjisë, sensori i prekjes është në modalitetin e fuqisë së ulët. Pas aktivizimit për 12 sekonda, moduli kalon në modalitetin normal. Nëse nuk ndodh asnjë kontakt tjetër, moduli do të kthehet në modalitetin e konsumit të ulët të rrymës. Shpejtësia e përgjigjes së modulit ndaj prekjes në mënyra të ndryshme është dhënë në karakteristikat e mësipërme.
Duke punuar së bashku me Arduino UNO
Ngarkoni programin e mëposhtëm në Arduino UNO.
#define ctsPin 2 // Kontakt për lidhjen e linjës së sinjalit të sensorit të prekjes
int ledPin = 13; // Kontakt për LED
Konfigurimi i zbrazët () (
Seriali.fillim(9600);
pinMode (ledPin, OUTPUT);
pinMode (ctsPin, INPUT);
}
Loop void () (
int ctsValue = DigitalRead(ctsPin);
nëse (ctsVlera == LARTË)(
digitalWrite (ledPin, LARTË);
Serial.println("PREKUR");
}
tjeter(
digitalWrite (ledPin, LOW);
Serial.println("nuk u prek");
}
vonesë (500);
}
Lidhni sensorin e prekjes dhe Arduino UNO siç tregohet në figurë. Qarku mund të plotësohet me një LED që ndizet kur preket sensori, i lidhur nëpërmjet një rezistence 430 Ohm me pinin 13. Butonat me prekje shpesh pajisen me një tregues me prekje. Kjo e bën më të përshtatshëm për operatorin të punojë. Kur shtypim një buton mekanik, ndjejmë një klikim pavarësisht nga reagimi i sistemit. Këtu risia e teknologjisë është pak befasuese për shkak të aftësive tona motorike që janë zhvilluar gjatë viteve. Treguesi i presionit na shpëton nga një ndjenjë e tepruar e risisë.
Siç dihet, çdo sipërfaqe metalike, për shembull, një objekt metalik, pllakë ose doreza e derës. Nuk ka sensorë elementet mekanike, e cila nga ana tjetër u jep atyre një besueshmëri të konsiderueshme.
Fusha e përdorimit pajisje të ngjashmeështë mjaft i gjerë për të ndezur zilen, çelësin e dritës, kontrollin pajisje elektronike, një grup sensorësh alarmi etj. Kur është e nevojshme, përdorimi i një sensori me prekje lejon vendosjen e fshehur të çelësit.
Përshkrimi i funksionimit të sensorit të prekjes
Funksionimi i qarkut sensor më poshtë bazohet në përdorimin e fushës elektromagnetike të pranishme në shtëpi, e cila krijohet nga instalimet elektrike të vendosura në mure.
Prekja e sensorit të sensorit me dorën tuaj është e barabartë me lidhjen e një antene me hyrjen e ndjeshme të amplifikatorit. Si rezultat, energjia elektrike e induktuar rrjedh në portë tranzistor me efekt fushor, i cili luan rolin e një ndërprerësi elektronik.
E dhënë sensori i prekjes prekje mjaft e thjeshtë për shkak të përdorimit të transistorit me efekt në terren KP501A (B, C). Ky tranzistor siguron transmetimin e rrymës deri në 180 mA me një tension maksimal të kullimit të burimit deri në 240 V për shkronjat A dhe 200 V për shkronjat B dhe C. Për t'u mbrojtur nga elektriciteti statik, ka një diodë në hyrjen e saj.
Transistori me efekt në terren ka një rezistencë të lartë hyrëse, dhe për ta kontrolluar atë, mjafton një tension statik që është më i madh se vlera e pragut. Për të këtij lloji transistor me efekt në terren, voltazhi nominal i pragut është 1...3 V, dhe maksimumi i lejueshëm është 20 V.
Kur prekni sensorin E1 me dorën tuaj, shkalla e potencialit të induktuar në portë është e mjaftueshme për të hapur tranzistorin. Në këtë rast, në kullimin VT1 do të ketë impulse elektrike që zgjasin 35 ms, dhe që kanë një frekuencë rrjeti elektrik 50 Hz. Shumica e releve elektromagnetike kërkojnë vetëm 3 ... 25 ms për të kaluar. Për të parandaluar kërcimin e kontakteve të stafetës në momentin e kontaktit, kondensatori C2 përfshihet në qark. Për shkak të ngarkesës së akumuluar në kondensator, rele do të ndizet edhe gjatë atij gjysmë cikli të tensionit të rrjetit kur VT1 është i mbyllur. Për sa kohë që ka një prekje me sensorin e sensorit, stafeta do të jetë e ndezur.
Kondensatori C1 rrit imunitetin e sensorit ndaj interferencave radio me frekuencë të lartë. Ju mund të ndryshoni ndjeshmërinë e prekjes së sensorit duke ndryshuar kapacitetin C1 dhe rezistencën R1. Grupi i kontaktit K1.1 kontrollon pajisjet elektronike të jashtme.
Duke shtuar një shkas dhe një nyje ndërrimi të ngarkesës së rrjetit në këtë qark, mund të merrni.