Как сделать сенсорную кнопку

Содержание
  1. Сенсорная кнопка своими руками — Сделай сам
  2. Сенсорные кнопки в Ардуино
  3. Сенсорная кнопка
  4. Принцип работы сенсорных кнопок
  5. Сенсорные или механические кнопки
  6. Обзор сенсорных кнопок
  7. 1. Troyka touch sensor
  8. 2. Grove Touch Sensor
  9. 3. TTP223B Arduino Digital Touch Sensor
  10. 4. Keyestudio touch module
  11. Подключение сенсорной кнопки к Ардуино
  12. Сенсорная кнопка на микроконтроллере ATtiny
  13. Принцип работы сенсорной кнопки
  14. Конфигурация сенсорной кнопки
  15. Схема
  16. Код
  17. Самодельные сенсорные переключатели и электронные кнопки
  18. Схема сенсорного переключателя
  19. Чувствительный сенсор
  20. Сенсорный модуль на К1564ТЛ2
  21. Сенсорный выключатель своими руками: как сделать, особенности, инструкция
  22. Что из себя представляют подобные выключатели
  23. Принцип работы устройства
  24. Плюсы и минусы конструкции
  25. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере
  26. Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком
  27. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле
  28. Схемы подключения разных сенсорных выключателей
  29. по теме
  30. Сенсорные кнопки в Ардуино
  31. Проекты с использованием сенсорной кнопки
  32. Заключение
  33. Урок 3. TTP223 сенсорная кнопка схема подключения к Arduino
  34. Технические характеристики TTP223
  35. и

Сенсорная кнопка своими руками — Сделай сам

Как сделать сенсорную кнопку

02.11.2019

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:

Источник:

Сенсорные кнопки в Ардуино

В этой статье мы поговорим о сенсорных кнопках в ардуино. С помощью этого несложного и недорогого компонента можно создавать простые и очень эффектные проекты.

Чаще всего такие кнопки используются для создания всевозможных удобных сенсорных интерфейсов, например в системах умного дома.

Давайте узнаем, как можно подключать сенсорные кнопки к ардуино, напишем простой скетч и обязательно рассмотрим принцип их работы.

Сенсорная кнопка

Ни для кого не секрет, что прогресс не стоит на месте. Постоянно появляются новые технологии, совершенствуются старые. Сенсорные экраны появились совсем недавно (по меркам человечества), но уже прочно вошли в нашу повседневную жизнь.

Телефоны, телевизоры, терминалы и прочие в большинстве своём используют «беcкнопочные» технологии. В кавычках это слово по той причине, что они всё-таки используют кнопки, только сенсорные.

О них в данной статье как раз и пойдёт речь, а если точнее, о Touch module для Arduino.

Принцип работы сенсорных кнопок

Модули с сенсорными кнопками в большинстве своём используют проекционно-ёмкостные сенсорные экраны (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сенсорный_экран).

Если не вдаваться в пространственные объяснения их работы, для регистрации нажатия используется вычисление изменения ёмкости конденсатора (электрической цепи), при этом важной особенностью является возможность выставлять различную начальную ёмкость, в чём мы убедимся далее.

Сенсорные или механические кнопки

+     Сенсорная кнопка «ощущает» нажатие даже через небольшой слой неметаллического материала, что обеспечивает разнообразие в использовании её во всевозможных проектах.

+     Из предыдущего пункта вытекает и этот – возможность использовать сенсорную кнопку внутри корпуса повышает привлекательность проекта, что не влияет на функционал, но достаточно важно в повседневной жизни, чтобы не обращать на это внимание.

+     Стабильное функционирование, которое выражается отсутствием подвижных частей и частой калибровкой (о чём будет сказано ниже). Вам не придется беспокоиться о дребезге кнопок, возникающем при использовании механического собрата, что существенно облегчит жизнь начинающему ардуинщику. Поэтому ещё один плюс, пусть и не для всех – простота при работе.

Из минусов можно отметить следущее:

  • Сенсорные кнопки плохо работают при минусовых температурах, поэтому они непригодны для использования за пределами помещений.
  • Высокое потребление электричества, вызванное необходимостью постоянно поддерживать одинаковую ёмкость.
  • Сенсорная кнопка не работает при нажатии её рукой в перчатке либо плохо проводящим электричество объектом

Обзор сенсорных кнопок

Прежде чем говорить непосредственно о работе с модулем, нужно определиться с тем, какую именно модель купить для использования. Рассмотрим несколько вариантов  различных компаний:

1. Troyka touch sensor

  • Время отклика: 80мс (в режиме энергопотребления) и 10мс (в высокоскоростном режиме)
  • Максимальная толщина диэлектрика для нормальной работы: 4 мм
  • Размер: 25Х25 мм
  • Напряжение питания: 3–5 В
  • Цена: 390 рублей

2. Grove Touch Sensor

  1. Время отклика: 220 мс и 80 мс
  2. Максимальная толщина диэлектрика для нормальной работы: 2 мм
  3. Размер: 20Х20 мм
  4. Напряжение питания: 2–5 В
  5. Цена: 229 рублей

3. TTP223B Arduino Digital Touch Sensor

  • Время отклика: 220 мс и 60 мс
  • Размер: 24Х24 мм
  • Напряжение питания: 2–5 В
  • Цена: 150 рублей

4. Keyestudio touch module

  1. Размер: 30Х20 мм
  2. Напряжение питания: 3.3–5 В
  3. Цена: 270 рублей

Подключение сенсорной кнопки к Ардуино

Для использования сенсорной кнопки, как, впрочем, и всех остальных модулей и датчиков, её необходимо подключить к какой-либо плате arduino.

В большинстве случаев используются стандартные модули с тремя контактами: питание, сигнал и земля.

Их расположения от модели к модели меняются,  на схеме они отображены согласно недавнему перечислению (сенсорная кнопка заменена переключателем по причине её отсутствии в Tincercad):

Источник: https://xn--d1aspaq3c.xn--p1ai/prisposobleniya/sensornaya-knopka-svoimi-rukami.html

Сенсорная кнопка на микроконтроллере ATtiny

Как сделать сенсорную кнопку

   Во многих современных устройствах в качестве органов управления используются сенсорные кнопки. Например, у меня на кухне с помощью сенсорных кнопок включается и выключается варочная поверхность.

 
   Сенсорные кнопки хороши тем, что для них не нужны отверстия в корпусе, и у них отсутствует механический износ, присущий традиционным кнопками.

Кроме того конструкция сенсорной кнопки, если не считать электронную начинку, намного проще механической, ведь это обычная проводящая поверхность изолированная слоем диэлектрика, и ей можно придать практически любую конфигурацию. 
   В этой статье я расскажу о простой реализации сенсорной кнопки на микроконтроллере. 

Принцип работы сенсорной кнопки

   По сути, сенсорная кнопка — это сенсор, то есть какая-то проводящая поверхность, и контроллер, измеряющий его емкость (способность накапливать электрический заряд). При неизменных условиях внешней среды емкость сенсора не меняется. Но когда к нему подносится палец, его емкость увеличивается.

По этому изменению контроллер «делает вывод», что пользователь нажал на кнопку. 
   Емкость измеряется путем подсчета времени, которое требуется для ее заряда до определенного уровня напряжения. Это время зависит как от значения емкости, так и от величины зарядного тока, которая задается какой-то внешней цепью.

В простейшем случае эту роль может выполнять резистор, подключенный одним концом к источнику питания, а другим к сенсору. 

   где Cs — емкость сенсора, Cf — емкости вносимые прикосновением пальца. 

   Поскольку емкость сенсора и ее изменения очень маленькие (единицы, десятки пикофарад), то время заряда тоже будет небольшим. Чтобы упростить измерение времени заряда, нужно увеличить его значение, а для этого необходимо заряжать емкость сенсора очень маленьким током (микроамперами).

Конфигурация сенсорной кнопки

   От конфигурации (от его формы и размера) сенсора зависит его емкость. У меня в проекте использовался сенсор в виде вытравленной круглой контактной площадки диаметром 1 см. Также я пробовал использовать прямоугольные кусочки фольгированного текстолита разного размера.

Чем больше площадь сенсора, тем больше его емкость и тем более чувствительную сенсорную кнопку можно сделать. 
   Чувствительную в том плане, что она будет в состоянии срабатывать через толстый слой диэлектрика.

Вообще на эту тему лучше почитать атмеловские материалы, поскольку сейчас я об этом мало что могу сказать. 

Схема

   Схема, которую использовал я, представлена на рисунке выше. 
   Сенсор через резистор подключен к выводу микроконтроллера, который подтянут высокоомным резистором к плюсу питания. Первый резистор служит простейшей защитой от электростатики (ESD), а второй ограничивает зарядный ток.

 
   В начальный момент вывод микроконтроллера работает в режиме выхода и на нем установлен уровень логического нуля. Емкость сенсора, если она имеет какой-то заряд, быстро разряжается на внутренние цепи микроконтроллера.

Когда она разрядится вывод микроконтроллера переключится в режим входа с отключенным подтягивающим резистором и емкость сенсора начинает заряжаться через внешний высокоомный резистор. В это время программа опрашивает состояние вывода микроконтроллера и подсчитывает количество циклов опроса.

Когда емкость зарядится до напряжения логической единицы, микроконтроллер зафиксирует это и сравнит состояние счетчика с каким-то пороговым значением. По результату этого сравнения микроконтроллер определяет поднесен ли к сенсору палец или нет. 

Код

   Сам принцип думаю понятен, теперь можно посмотреть как это может выглядеть в Си коде. Для реализации одиночных сенсорных кнопок, я написал небольшой программный модуль — драйвер.

    Чтобы добавить его в свой проект, нужно переписать заголовочный и сишный файл драйвера (sensor.c и sensor.h) в папку проекта, добавить сишный файл sensor.c к проекту внутри среды разработки и включить заголовочный файл драйвера sensor.

h (с помощью директивы include) в свой файл, где будут использоваться функции драйвера.    Разберем как им пользоваться. Для хранения настроек сенсора используется структура данных sensor_t.

В настройки сенсорной кнопки входит адрес порта, номер вывода в порте, пороговое значение и текущее состояние. Чтобы добавить к проекту сенсорную кнопку, нужно для начала создать переменную типа sensor_t. Пример:

#include «sensor.h»….//объявляем сенсорную кнопкуsensor_t sensor1;

   Для инициализации используется функция SENS_Init(…

) которой нужно передать адрес переменной, хранящей настройки, номер вывода микроконтроллера, адрес используемого порта и пороговое значение срабатывания.

Пороговое значение зависит от емкости сенсора (от его геометрии) и от зарядного тока. Сейчас значение можно определить только экспериментально, потом я хочу добавить функцию калибровки.

Пример:

//инициализация sensor1 — 0-й вывод порта B, порог — 25 циклов опроса.SENS_Init(&sensor1, 0, &PORTB, 25);

   Опрос одной сенсорной кнопки выполняет функция SENS_Poll(…), которой нужно передать адрес переменной типа sensor_t. Эта функция возвращает состояние сенсорной кнопки.

Для всех возможных состояний сенсорной кнопки объявлен специальный тип данных sensor_state_t. Но функция опроса возвращает только два состояния SENS_PRESSED и SENS_NOT_PRESSED.

Остальные состояния сделаны на будущее.

Пример:

//опрос одной сенсорной кнопки
if (SENS_Poll(&sensor1) == SENS_PRESSED){
// зажечь светодиод

}

Источник: https://chipenable.ru/index.php/programming-avr/item/170

Самодельные сенсорные переключатели и электронные кнопки

Как сделать сенсорную кнопку

Сенсорные устройства зарекомендовали себя надежно и неприхотливо в различных радиолюбительских «штучках». Они позволяют сберегать кнопки с механическими контактами и плоские клавиатуры и привносят в устройство некоторую оригинальность.

Применять сенсоры можно практически в любом электронном устройстве как прибор, коммутирующий каналы информации или какую-либо нагрузку.

Ограничение для сенсоров только одно- оно вытекает из физического объяснения работы системы. Сенсоры бесполезны в лесах, на природе и вдали от электрических коммуникаций, иногда ненадежно работают в поселках в домах с земляным полом.

Ведь сенсор улавливает наведенное в теле человека небольшое переменное напряжение 0,05…0,5 В от находящихся рядом проводов электросетей.

Если заземлить человека одновременно с касанием сенсорного контакта намеренно или случайно взяться за токопроводящую водопроводную коммуникацию, то эффекта от электрических наводок также не будет, все они уйдут «в землю». Далее рассмотрим два разных схемных решения, объединенных эффектом сенсора.

Схема сенсорного переключателя

На рисунке 1 представлена схема сенсорного триггера с двумя сенсорами, иными словами сенсорное реле. Рассмотрим работу схемы на примере блока 1 (блок 2 аналогичен блоку 1).

С помощью коаксиального кабеля от телевизионной антенны конденсатор С1 подключают к небольшой токопроводящей площадке F1, с максимальными размерами 60×60 мм.

Длина коаксиального соединения может достигать 1 м. Экран кабеля подключают к общему проводу. Конденсатор С1 пропускает сетевые наводки от тела человека с частотой 50 Гц.

Рис. 1. Принципиальная схема  сенсорного переключателя с двумя кнопками.

Диоды VD1, VD2 выпрямляют переменное напряжение наводок и через ограничивающий резистор R1 оно поступает на вход первого инвертора. Полевые транзисторы на входе логического элемента обладают высокой чувствительностью и кроме инверсии сигнала еще и усиливают его.

Резистор R2 необходим для нейтрализации ложных срабатываний от помех из-за колебания входных токов элемента D1.1. На выходе элемента импульсный сигнал свободно проходит через конденсатор С2 (гальваническую развязку) и уже имеет форму меандра сетевой частоты, который детектируется диодами VD3, VD4 и сглаживается конденсатором C3.

Далее фронт импульса (при касании сенсора) усиливается и дважды инвертируется логическими элементами D1.2, D1.3. С вывод 8 микросхемы К561ЛА7 фронт импульса проходит через диод развязки VD6 и управляет триггером Шмитта на элементе D2.1.

Элемент D2.1 находится в состоянии ожидания за счет делителя напряжения R4R5. Низкий логический уровень, поданный на вход D2.1 через диод VD7 от блока 2, переключит элемент (на его выходе появится и будет удерживаться состояние высокого логического уровня) — транзисторный ключ откроется, включит реле.

Оно своими контактами коммутирует маломощную нагрузку. Высокий логический уровень, поступивший на вход триггера Шмитта через диод VD6 от блока 1, перебросит триггер в другое устойчивое состояние, транзисторный ключ на VT1 закроется и реле отключит нагрузку.

Диод VD5 препятствует броскам обратного напряжения при коммутации реле, защищая транзистор. Напряжение питания схемы может варьироваться от +5 до +15 В.

При максимальных значениях напряжения питания чувствительность сенсорного устройства уменьшается, поэтому необходимо точнее подобрать значения элементов R1, R2, R3 и конденсаторов С1, С2.

Наилучшие результаты получены при эксплуатации схемы с питающим стабилизированным напряжением в интервале +5…+8 В. Исполнительное реле также следует подбирать исходя из питающего напряжения схемы.

Чувствительный сенсор

На рисунке 2 представлена очень чувствительная сенсорная схема, реагирующая на прикосновение человека к сенсорной пластине Е1 даже через перчатки или одежду.

Рис. 2. Схема простого самодельного сенсорного переключателя с высокой чувствительностью на 555.

В схеме предусмотрены регулировки чувствительности (переменный резистор R4) и задержки срабатывания (переменный резистор R1). Популярная микросхема DA1 КР1006ВИ1 включена по стандартной схеме.

После воздействия на сенсор через 2…10 с (задержка определяется значениями элементов времязадающей цепи R1R2C1) на выводе 3 появляется исходный низкий уровень напряжения.

Транзистор VT1 закрывается, но не выключает реле, так как используется тиристор VS1 в ключевом режиме. Реле будет находиться во включенном состоянии до тех пор, пока не будет (хотя бы кратковременно) нарушена цепь питания схемы переключателем S1.

Контакты реле К1 коммутируют цепь маломощной нагрузки. Схему можно использовать универсально — как сигнальное устройство или устройство управления любой маломощной активной нагрузкой.

Резистор R4 исключать из схемы нельзя, так как без него устройство работает ненадежно. Он задает смещение тиристору и тем самым регулирует его порог срабатывания.

Если все элементы схемы правее точки А (по схеме) исключить, то получится надежный сенсорный узел, где выход DA1 (вывод 3) будет способен управлять любыми электронными устройствами. Размах управляющего напряжения в этом случае составит 2/3 напряжения питания.

Сенсорный модуль на К1564ТЛ2

На рисунке 3 показана схема простого сенсора на микросхеме К1564ТЛ2 с передаточной характеристикой триггеров Шмитта. Касание сенсоров Е1 и Е2 вызывает устойчивое состояние соответственно высокого (лог. 1) и низкого (лог. 0) логического уровня на выходе элемента D1.1 (вывод 2).

Рис. 3. Принципиальная схема простого сенсора на микросхеме К1564ТЛ2.

 При замыкании токопроводящим предметом (например, пальцем) сенсора подается лог. 0 на один из входов триггера. При одновременном замыкании обоих сенсоров система остается в первоначальном состоянии.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, 2008.

Источник: https://RadioStorage.net/1197-sensory-i-ih-uzly-ili-kak-zabyt-pro-knopki.html

Сенсорный выключатель своими руками: как сделать, особенности, инструкция

Как сделать сенсорную кнопку

Одним из вопросов коммуникации между устройствами и человеком всегда был способ ее осуществления. В современных реалиях разработаны такие виды взаимодействия, как ое, световое или радио управление. Ведутся исследования ментальных интерфейсов (систем контроля биотоками).

Но до сих пор основными приборами отдачи команд технике служат клавиши, тумблеры и выключатели. Особенно в таких простых системах, от которых требуется только подача или прекращение течения тока. Хотя и в этих, казалось бы, элементарных устройствах управления достигнут определенный прогресс, имя которому – сенсорные выключатели.

Что из себя представляют подобные выключатели

Сенсорный выключатель

Суть их – отсутствие механических, движущихся частей в составе прерывателей или активаторов сигнала либо тока. Отдача команды в упрощенном виде производится легким касанием или приближением к контактной площадке части человеческого тела.

Некоторые устройства подобного плана оснащены регуляторами передаваемой мощности, что позволяет увеличивать или уменьшать силу тока в зависимости от положения точки соприкосновения к поверхности выключателя. Применять подобные технологические нюансы в действительности очень удобно, к примеру, для установки яркости света лампы.Применение в быту

Размещаются сенсорные выключатели не только вместо стандартных на стенах, с целью контроля подачи тока к освещению, но и на розетках питания бытовой техники, для увеличения безопасности их использования.

Главным плюсом не механической системы отключения или подачи тока служит ее надежность и долговечность. Нет движущихся частей и периодически соединяемых или разрываемых в местах контакта коннекторов, соответственно отсутствует износ или искра, ведущая к порче проводящих площадок.

Конструкция прибора довольно проста для повторения, чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, а не приобретать его по запредельным ценам от стороннего производителя.Самодельный сенсорный выключатель

Принцип работы устройства

Основой конструкции любой схемы сенсорного выключателя служит датчик приближения или касания, сигнал от которого усиливается и, в зависимости от текущего состояния всей системы (включено, выключено), производит разрыв линии течения тока или ее соединение. Для этого действия применяется дополнительный силовой контур в виде электронного ключа или реле.

Самые распространенные варианты датчиков, используемых в быту для схем сенсорных выключателей света или любых других потребителей тока 220 вольт, – индукционные, инфракрасные и звуковые. У каждого из них есть свои положительные и отрицательные моменты при применении.

Схематично сенсорный выключатель можно представить системой в не проводящем корпусе, на котором находится контактная площадка, соприкасающаяся с датчиком, или же поверхность, пропускающая требуемый внешний сигнал, на который он должен реагировать. Внутри расположена основная управляющая схема, где размещен усилитель и силовой модуль.Один из вариантов структуры и строения сенсорных устройств включения

Плюсы и минусы конструкции

Единственным минусом сенсорных выключателей называют их большую стоимость относительно обычных, механических устройств коммутации.

С другой стороны, неоспоримые плюсы использования позволяют забыть об этом отрицательном нюансе применения:

  1. Пожарная безопасность, которая намного выше, чем у обыкновенных выключателей – нет периодически соприкасающихся контактов с возникновением искры, а значит и риска их возможной спайки или возгорания корпуса устройства.
  2. Легкость применения – приведение в действие не требует никаких физических усилий.
  3. Бесшумность и мгновенная реакция на команду от пользователя.
  4. Возможность выполнения в абсолютно не пропускающем влагу корпусе, что также понижает риск возгорания в результате замыкания, или же уменьшает вероятность поражения электрическим током человека.

Внешний вид одного из производимых промышленностью сенсорных выключателей

  1. Долговечность, обеспечиваемая отсутствием механических элементов.
  2. В одном корпусе можно использовать несколько датчиков и схем их обработки, делая мультисенсорные панели.
  3. Конструкция проста для сборки сенсорного выключателя света или электроприборов 220В своими руками.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере

Одна из относительно несложных конструкций, использующих индукционный датчик в виде металлической, медной или алюминиевой пластины, расположенной на корпусе устройства и соединенной с общей схемой. На плане она обозначена, как E1.

Далее сигнал от датчика через высокоомный резистор поступает на вход полевого транзистора VT1, который уже усиливает его и перенаправляет в триггер DD1.

Связка резистор – транзистор на входе дополнительно обеспечивает меры безопасности, изолируя сенсор от общего напряжения платы.Наилучшим вариантом в представленной схеме будет использование серии поливеков КП501Б, и R1 на 2МОм.

Схема индукционного сенсорного выключателя, с использованием триггера

Триггер – такой элемент схемы, который меняет свое состояние в зависимости от подаваемого сигнала на вводе. То есть при разовом пике на входе он станет или постоянно выдавать ток на выходе или прекратит это делать в зависимости от своего предыдущего режима. В представленной схеме используется достаточно распространенная марка триггеров R5617M2.

Электронный ключ, управляющий силовым модулем, состоит из тиристора VS1 (T112-10) и открывающего его, работающего усилителем сигнала от триггера, транзистора VT2 (КТ940А).

Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком

Более интересная схема сенсорного выключателя света представлена простой конструкцией на основе датчика HF1 (SFH506-38).

Срабатывание устройства происходит, когда отраженное от руки или иного предмета инфракрасное излучение от светодиода HL1 попадает на поверхность чувствительного элемента.

Притрагиваться к нему в этом случае не обязательно, достаточно поднести отражающий предмет или часть тела поближе к рядом расположенной паре элементов из излучателя и приемника.Схема бесконтактного инфракрасного включателя света

В контролирующей части цепи используется микросхема К561ТМ2, в составе которой два D-триггера. Первый, обозначенный, как DDR1.1, применяется в качестве основы мультивибратора с частотой импульсов на выходе 35…40кГц.

Подстройка диапазона выполняется выбором характеристик резисторов R1 и R2. Эти сигналы, через ограничивающий ток R3, подаются на инфракрасный светодиод HL1.

Излучение которого, отражаясь, попадает на HF1, в свою очередь ток от датчика, в случае срабатывания, через R5 заряжает конденсатор C4.

Эта связка выдает импульс на вход 3 триггера DDR1.2, переключая его логическое состояние на выходе 2, которое и открывает или закрывает через усиливающий транзистор VT1 (KT940A) тиристор VS1 (КУ201Л), управляющий подачей тока на лампу HL1.Один из вариантов сенсорного выключателя на инфракрасных лучах

Своеобразный фильтр, уменьшающий шанс ложного срабатывания схемы, представлен комбинацией элементов R6 и C3, которые вводят определенную задержку на реакцию выключателя при получении сигнала от датчика.

Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле

Одним из наиболее простых сенсорных выключателей на 220В для изготовления своими руками считается схема с использованием реле.

В основе она – простой усилитель, на двух транзисторах VT1 и VT2 серии КТ315Б, сигнала с индукционного датчика, проходящего через разделительный конденсатор С1.

В зависимости от состояния самого реле K1, происходит или разрыв подачи напряжения на него же, или возобновление питания.

Для устройства необходимо предусмотреть подачу постоянного напряжения 9В на плату, через внешний блок питания или дополнительную, понижающую цепь с использованием диодного моста и трансформатора.Сенсорный выключатель с использованием реле

Схемы подключения разных сенсорных выключателей

Подключить устройство управления в разрыв сети освещения или подачи тока потребителям достаточно просто, это практически ничем не отличается от монтажа обычного выключателя.

Обычно на задней стороне выключателя находятся 4 контакта, каждый из которых помечен, в зависимости от приходящих и отходящих проводников подключения. Признанным стандартом для многих производителей идет размещение слева на право – ноль(N), выводной потребителю (L1-load), вводной фазы (L1-in) и терминал сопряжения (Com). Последний зачастую соединяют перемычкой с питающим проводом.

В случае объединения нескольких выключателей в одном корпусе соответственно добавляются выводные контуры L2-load, L3-load и так далее, в зависимости от количества коммутируемых линий. Существуют также выключатели без подачи отдельного ноль на схему, с использованием электрической развязки общего провода через клиентское устройство.Сенсорный выключатель без нулевого провода

по теме

Источник: https://future2day.ru/sensornyj-vyklyuchatel-svoimi-rukami/

Сенсорные кнопки в Ардуино

Как сделать сенсорную кнопку

В этой статье мы поговорим о сенсорных кнопках в ардуино. С помощью этого несложного и недорогого компонента можно создавать простые и очень эффектные проекты.

Чаще всего такие кнопки используются для создания всевозможных удобных сенсорных интерфейсов, например в системах умного дома.

Давайте узнаем, как можно подключать сенсорные кнопки к ардуино, напишем простой скетч и обязательно рассмотрим принцип их работы.

Проекты с использованием сенсорной кнопки

Начнём с простого: при нажатии на кнопку загорается встроенный светодиод.

const int buttonPin = 7; // Выставляем значения порта, подсоединённого с сигнал-портом кнопки void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Команда для адекватного реагирования светодиода pinMode(buttonPin, INPUT); // Открываем порт для считывания } void loop() { buttonState = digitalRead(buttonPin); // Считываем статус кнопки (нажата / не нажата) if (digitalRead(buttonPin)) { // Если кнопка нажата… digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Подаём напряжение на LED_BUILTIN — значение для встроенного светодиода } else { // Иначе… digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // Не подаём напряжение } }

Теперь усложним задачу: Нажатием на кнопку изменяется режим работы светодиода.

const int buttonPin = 7; // Выставляем значения порта, подсоединённого с сигнал-портом кнопки int count = 0; // Переменная, предназначенная для выбора режима работы void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Команда для адекватного реагирования светодиода pinMode(buttonPin, INPUT); // Открываем порт для считывания } void loop() { if(digitalRead(buttonPin)){ // При нажатии кнопки… count = count + 1; // Изменяем режим кнопки if(count > 2){ //В случае превышения значения count начинаем отсчет сначала count = 0; } while(digitalRead(buttonPin)){ // Пустой цикл для ожидания, пока пользователь отпустит кнопку } } if(count == 0) { // 3 режима по переключению кнопки: digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // 1: Выключенный светодиод } else if(count == 1) { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 2: Включенный } else { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // 3: Мигающий delay(100); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(100); } }

Заключение

В этой статье мы с вами рассмотрели принцип работы и схему подключения сенсорной кнопки к платам Arduino. С точки зрения программной модели никаких особенных отличий при работе с таким видом кнопок нет.

Вы просто анализируете уровень входящего сигнала и принимаете решение о своем действии.

С учетом того, что сами модули сенсорных кнопок достаточно дешевы и доступны в большом количестве интернет-магазинов, добавить такой интересный и современный интерфейс к своему ардуино-проекту на составит никакого труда.

Источник: https://ArduinoMaster.ru/datchiki-arduino/sensornaja-knopka-arduino-touch/

Урок 3. TTP223 сенсорная кнопка схема подключения к Arduino

Как сделать сенсорную кнопку

Сенсорные кнопки устроенны так, что они реагируют на изменение емкости. Изначально кнопка имеет определенную емкость, которая разная у каждой модели данных датчиков.

Так как тело человека обладает некоторой емкостью и небольшим реактивным сопротивлением. Если прикоснуться пальцем какого-нибудь проводника, то по нему потечет ток утечки. В сенсорных кнопка установлен чип (в нашем случае TTP223), который определяет данную утечку. При достижении определенного значения происходит срабатывания.

Технические характеристики TTP223

  • Напряжение питания постоянного тока, В: 2 – 5.5
  • Потребляемый ток (в покое, при VCC= 3 В), мкА: 70
  • Максимальное время срабатывания (при VCC= 3 В), мС: 220
  • Габаритный размер платы, мм: 11×15

Подключим сенсорную кнопку TTP223 в Arduino

Как подключить кнопку к Arduino я рассказывал в Урок1 — Подключение кнопки и светодиода кплате Arduino

Для подключения сенсорной кнопки не нужно дополнительно ставить резистор потягивающий резистор. Все еже реализовано в самой кнопке. И контакт не будет висеть в воздухе.

Проверим будет или нет работать код из урока подключения кнопки к Arduino.

int led_pin=3; // пин подключения int button_pin = 4; // пин кнопки void setup() { pinMode(led_pin, OUTPUT); // Инициализируем цифровой вход/выход в режиме выхода. pinMode(button_pin, INPUT); // Инициализируем цифровой вход/выход в режиме входа. } void loop() { if (digitalRead(button_pin) == HIGH) { // Если кнопка нажата digitalWrite(led_pin, HIGH);// зажигаем светодиод } else { //Иначе digitalWrite(led_pin, LOW);// выключаем светодиод } }

Как видим у нас все работает аналогично обычной кнопке.

При этом есть еще один бонус от использования сенсорной кнопки. Нам не нужно устранять дребезг кнопки. Если вы не знаете что это смотрите : Урок2. Нажатие кнопки без ложных срабатываний.Устраняем дребезг кнопки

Также данную сенсорную кнопку можно сконфигурирован для работы в одном из 4 режимов для этого нужно спаять перемычки А и В на плате:

A

B

Режимы

0

0

На время касания на выходе “1”

1

0

На время касания на выходе “0”

0

1

режим триггера, состояние выхода после касания – “0”

1

1

режим триггера, состояние выхода после касания – “1”

Как мы видим если спаять перемычки А и В. Мы сконфигурирован сенсорную кнопку как логический ключ. И не меняя программу мы можем включать светодиод и выключать при нажатии на сенсорную кнопку TTP223 .

Давайте подключим реле, вместо светодиода, не меняя программу.

Как видим, реле также отлично работает включается и выключается.

Если мы можем сконфигурировать кнопку так, что она будет работать как триггер. При нажатии подать положительный сигнал на выход. Для управления простыми устройствами такими как светодиод и реле. Из схемы можно убрать Arduino.

Для подачи напряжения буду использовать MICRO USB адаптер 5pin

Подключим светодиод к сенсорной кнопку . Как видим все работает.

Если же подключить реле к сенсорной кнопке TTP223 .

Оно не работает, потому, что кнопку можно подключить как логический ключ. Электродвигателя, реле и пр. (даже на 3-5 В) работать не будут. Сенсорная кнопка просто сгорит. Для примера я подключал параллельно 3 светодиода. И как видно из эксперимента начинаются ложные срабатывания. По техническим характеристикам даже 4 светодиода для данной кнопки много.

Но не обязательно ограничиваться реле. Можно подключать MOSSFET или твердотельное реле.

Проверку на работоспособность с разными материалами: пластик, картон, фанерой. Если на сенсорную кнопку положить материал не толще 2 мм. Кнопка работает отлично. Более 2 мм. Работает только с пластиком. Но это у меня. Возможно у вас будут другие результаты. Как у вас работают сенсорные кнопки пишите в комментарии.

Вывод: Сенсорная кнопка TTP223 имеет ряд преимуществ при использовании в проектах на Arduino , по сравнению с тактовой кнопкой. Но она не может быть использована в силовых цепях.

и

Источник: https://portal-pk.ru/news/165-ttp223-sensornaya-knopka-shema-podklyucheniya-k-arduino.html

Делаем просто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: