Arduino - Usar el transistor NPN como un interruptor para el pin analógico pull-up / down

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Permítanme comenzar diciendo que no soy un EE, y mi conocimiento en electrónica es básico, así que, por favor, tenga paciencia y paciencia si, inicialmente, estoy doblando algunas reglas.

En Esgrima de espada, se otorga un toque cuando se hace contacto al final de la punta de un arma: cuando A (Pin analógico A0) y B (Pin analógico A1) están en contacto, tanto A0 como A1 leen 2,5V y Se otorga un toque.

En la esgrima Foil, necesito establecer que un esgrimista ha sido tocado en su Lame (una chaqueta conductora). Por lo tanto, además de la funcionalidad analógica, también necesito implementar un sensor capacitivo en el pin A0. El sensor de tapa utiliza un Pin digital (D4 en el diagrama) para cargar el condensador a través de una resistencia grande (1M) y lee el voltaje / estado de un Pin de recepción (aquí A0).

Por lo tanto, el pin A0 se utiliza tanto para lecturas analógicas como digitales. Esta es la fuente de mi problema y por qué estoy aquí.

No tengo más remedio que compartir el pin analógico A0 tanto para lectura analógica como digital (solo hay una línea A). He establecido que no puedo leer los niveles analógicos y la salida del sensor de tapa al mismo tiempo, sin exponerme a los efectos secundarios adversos (enviar erróneamente 5V a la tapa durante la operación del sensor de tapa cuando A y B están en contacto, uno de ellos es uno de ellos. ...). Yo, por lo tanto, realizo estas tareas simultáneamente:

  1. Muestreo de ambos pines analógicos A0 y A1 (analógico ON / Digital OFF),
  2. Muestreo analógico A0 como entrada digital (analógica desactivada / digital activada),

Mi principal preocupación es lograr algún tipo de aislamiento del sensor de tapa cuando está en funcionamiento: esto es para evitar que las resistencias 1K se interpongan en el muestreo de mi sensor capacitivo, y CRUCIALMENTE, el pin A1 (conectado a 5V a través de un Resistencia 1K) no carga la tapa durante una operación de detección táctil, destruyendo así el significado de los valores muestreados.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

También necesito de manera crítica evitar que los límites del circuito Cap Sensing se extiendan más allá de sus límites absolutos necesarios, lo cual no es el caso si se presiona la punta, o si la resistencia 1K está jalando el A0 a GND, evitando que el Condensador siendo cargado correctamente.

Tengo algunas preguntas:

  • En el diagrama, muestro lo que PIENSO que es la solución a este problema (pero no digo que ES la solución).
  • ¿Crees que tengo razón?
  • ¿Voy en la dirección correcta usando transistores NPN? ¿Se utilizan correctamente?
  • Si no usó este método, ¿cuál sería el circuito correcto, etc.?

Muchas gracias de antemano a todos por ayudarme. No dudes en pedir más detalles.

Nota: cambió los esquemas para usar Q2 como PNP siguiendo una sugerencia del "Capitán Normal" a continuación.

    
pregunta Jeruinsky

1 respuesta

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Entonces, tengo una pregunta: - ¿Voy en la dirección correcta usando transistores NPN? - ¿Cuál sería el circuito correcto, etc.?

La medición de la capacitancia de un objeto del mundo real mediante la carga a través de una resistencia de 1 M probablemente no sea el enfoque correcto, ya que las corrientes involucradas son muy pequeñas y es probable que el circuito no pueda medir de manera confiable. Además, conectar objetos externos directamente a los pines Arduino probablemente no sea una buena idea debido a las posibilidades de que la ESD destruya su Arduino después de cierta cantidad de uso. Por esas razones, creo que primero debes retroceder un poco.

Sugiero comenzar con la medición de la capacitancia utilizando un oscilador cuya frecuencia variará dependiendo de la capacitancia. Luego puede medir la frecuencia a través de un circuito que convierte la frecuencia en voltaje para su ADC. Circuitos para ambos deben poder encontrar en otro lugar.

Hecho esto, deberías poder construir un detector para el contacto del sensor en la parte superior de tu detector de capacitancia. Tendrá varios estados discretos de contacto para sus diversos sensores, por ejemplo, sin contacto, contacto con el arma A con lama B, contacto con el arma con el protector de muñeca, etc. estado. Es posible que tenga suficiente "información" en el circuito existente, o puede que tenga que aumentarlo ligeramente.

Espero que esto te ayude a orientarte en la dirección correcta.

    
respondido por el Captain Normal

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