Easy touch panel (touch button)

Такая панель может быть использована для замены обычных и сложных выключателей, такие как: резистивные, оптические и акустические датчики. На сайте умельца ChaN (http://elm-chan.org/works/capsens/report_e.html) я нашел интересную схему простого девайса: сенсорные кнопки на микроконтроллере ATtiny2313 рис. 1.

Figure. 1. Внешний вид панели

На входы микроконтроллера подключены 8 медных панелей покрытых изолирующей пленкой, с подтягивающими резисторами 1МОм. Суть работы состоит в том, что каждая медная пластина как часть конденсатора с емкостью 1пФ. При касании пальцем образуется “конденсатор”, емкость которого меняется в пределах от 1пФ до 10пФ. Это очень маленькая величина, но вполне достаточно для изменения электрического заряда на входе МК и обнаружения “нажатия” на панель. Человек даже если изолирован от земли, обладает собственной “емкостью” около 100пФ (при ESD-тестах) и является как “заземление”.

Fig. 2. Графики. а – нет нажатия, в – нажатие на сенсор

Изменение емкости регистрируется методом интеграции: с некоторой частотой микроконтроллером производится заряд сенсорных пластин рис. 2 (участок Tcs). Заряд на сенсорах через подтягивающие резисторы будет автоматически разряжаться. При касании пальцем изменяется емкость сенсора Cs в большую сторону. Соответственно, на зарядку такого конденсатора требуется большее время, но через определенный период микроконтроллер зафиксирует значение напряжение на сенсоре. Заряд когда пластина “не нажата” принимают за точку отсчёта – кривая A (видимо это выполняется при включении контроллера). Судя по графику B рис.2, когда на пластину нажали напряжение через фиксированный период будет зарегистрировано ниже, чем обычно. На этом принципе интеграции основана еще одна разработка ChaN – цифровой измеритель емкости. Циклы заряда на всех 8 пластинах сенсора производится поочередно, при чем может с достаточно высокой скоростью. Скажем, десятки (может больше) раз в секунду измеряется каждый вход МК. Панель мгновенно отреагирует на любое нажатие. Изменить емкость сможет любой металлический объект.

Схема устройства простая, и собрать на макетной плате час-два рис. 3.

Fig. 3. Схема сенсорной панели

The source code of the program capsens.zip 7,5кб

Устройство не фиксируется, поэтому светодиоды загораются только во время нажатия.

Используя другой МК можно увеличить кол-во сенсорных кнопок.

Источник: http://nice.artip.ru