El sensor táctil más simple para una superficie de cobre

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Estoy buscando la forma más sencilla de implementar un interruptor binario on | off touch con un solo polo. La superficie táctil es de cobre. La posición o la presión del toque no es necesaria, simplemente:
En = dedo tocando el cobre
Apagado = dedo que no toca el cobre

El objetivo es encender un LED mientras se toca el cobre. Además, puntos de bonificación para componentes pequeños, de bajo costo y de bajo consumo.

Encontré este video que parece usar solo un transistor y una resistencia, pero es difícil saber qué está pasando. ¿Está su otra mano tocando otro alambre? enlace

    
pregunta paulwal222

3 respuestas

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Dividir el área táctil ...

Divida su área táctil de cobre en dos partes que están interdigitadas. Entonces es muy fácil. Si el usuario toca los pads, habrá un camino actual entre las mitades. De otra forma no. La resistencia puede ser bastante alta para un dedo "seco" (~ 10k Ohm), así que use un amplificador para garantizar un funcionamiento confiable. Un simple tipo de transistor simple es suficiente.

... como uno de estos!

    
respondido por el DrFriedParts
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Específico a la pregunta : hay varios circuitos integrados de sensores táctiles capacitivos, totalmente integrados y digitales, diseñados para funcionar con componentes externos mínimos, y almohadillas de detección de cobre PCB grabadas. De la familiaridad personal:

Simplicidad: QTouch AT42QT1011 de Atmel es quizás uno de los más sencillos de implementar capacitivos Sensores táctiles, diseñados para trabajar con cobre grabado en sustratos como PCB, plástico o vidrio. Solo necesita un componente adicional para la configuración básica, un condensador externo Cs, valor > > Capacitancia del electrodo.

ElAT42QT1011estádisponibleenunpaqueteSOT23-6de6pines,porloquepuedesoldarsemanualmentesiesnecesario.Sisenecesitauntamañomáspequeño,tambiénhayunpaqueteUDFNde2x2mm.

Costo:Elpreciodeventaalpormenorparaunidadesindividualeses menos de $ 0.90 en Digikey , y a veces aparece en eBay.com por menos de la mitad de ese precio.

Operación: La salida de detección permanecerá alta mientras se detecte un toque. La parte se calibra automáticamente cuando está inactiva, a la señal capacitiva del ambiente que rodea al "sensor"; No se requiere calibración durante la vida útil del dispositivo.

La autocalibración permite flexibilidad en el tamaño y la forma del electrodo sensor.

Aunque no se menciona en la hoja de datos, este IC directamente puede ser directamente utilizable como sensor táctil, sin ningún sensor. Este fue un descubrimiento accidental ( omitió la almohadilla de detección por error ), pero aparentemente funciona bien, y los pines de los sentidos parecen funcionar como el sensor táctil.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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Hay problemas con permitir que el usuario toque los contactos de la PCB directamente. R: El ESD del tacto y el entorno se acoplan directamente al circuito, por lo que necesitaría un par de buenos supresores de TVS para sobrecargas de energía alta y baja a través del panel táctil. También querría agregar cierta resistencia en serie en las líneas que van a los dispositivos activos desde las almohadillas para absorber parte de la energía de sobretensión restante. La adición de capacitancia en derivación a través de las almohadillas táctiles también ayudará a amortiguar el pico de sobretensión.

B: Humedad, suciedad, aceites para la piel, et. Alabama. contaminará la superficie de la PCB y dará como resultado eventos de "cortocircuito" intermitentes que se verán como toques cuando no haya ninguno, o eventos de circuito abierto cuando haya toques debido a la oxidación y otra contaminación de la superficie que no sea conductora.

Aunque un sensor táctil reactivo, como se muestra, es barato y simple, en realidad no es muy ventajoso usar un interruptor abovedado / elastomérico que es el mismo tipo de almohadilla de contacto pero con una placa conductora que se presiona indirectamente hacia abajo para salvar el contactos La capa superior conductora es útil porque proporciona aislamiento contra descargas electrostáticas (ESD) y también un lugar para poner una leyenda para etiquetar el botón, y protege el PCB de los contaminantes, lo que mejora la repetibilidad y la confiabilidad del contacto táctil.

Hay varios circuitos integrados de detección de detección táctil capacitiva de propósito específico de Analog Devices, MICROCHIP, ATMEL, MAXIM y otros, y las líneas MCU más baratas como MSP430Gxxx, ATTiny y otras tienen una solución capacitiva de detección táctil. prácticamente plug and play. Aunque utilizar una MCU no es necesariamente la solución "más simple", puede ser la solución de detección capacitiva la más simple, relativamente predecible, confiable, configurable (¿qué tan sensible debe ser? ¿Qué hacer cuando se detecta el contacto?) .

Otra forma sencilla de detectar el tacto es usar un JFET con una compuerta flotante para detectar la carga eléctrica y los cambios en el campo electrostático cuando un dedo está cerca del sensor o no. La sensibilidad se puede ajustar cambiando el tamaño de la almohadilla, la proximidad y el nivel de voltaje del anillo de protección / bootstrap que rodea la almohadilla, y utilizando una polarización de alta impedancia. Busque el interruptor táctil JFET y el electrómetro JFET para la elección de circuitos y piezas. Se puede hacer que una entrada JFET o un amplificador operacional CMOS funcione de manera similar debido a su alta sensibilidad y alta impedancia.

Una forma que es simple y confiable pero que no es el costo más bajo es simplemente usar un dispositivo de interruptor de proximidad de tipo reflectivo o de interrupción de haz para detectar cuándo un dedo está cerca o en el plano donde el dispositivo está monitoreando. Si se coloca detrás de un orificio pasante en la PCB hacia arriba, puede detectar el contacto con la superficie superior de cobre.

En resumen, creo que estoy de acuerdo en que un sensor de conductividad resistiva puede ser uno de los enfoques más simples, también debe considerar los aspectos del ajuste de sensibilidad, la confiabilidad y la robustez. Cuando se consideren, es posible que desee agregar una capa de cubierta a la protección de PCB y ESD, ya sea que la tecnología de conmutación resultante sea resistiva o capacitiva, en ese momento es su elección.

Me gusta usar la función "PINOSC" de las partes de línea de valor MSP430Gxxx y su biblioteca capacitiva de sensores táctiles, y hay soluciones similares de ATMEL para algunas de sus partes de ATTiny ya que uno tiene un control sencillo del uso de umbrales de rebote, sensibilidad y adaptación. , et. Alabama. Más fácil y más repetible / dinámicamente autoajustable que ajustar cosas en analógico.

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respondido por el whatever102904

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