Analogové tlačítko citlivé na tlak: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Dnes existuje nepřeberné množství možností tlačítek a hmatových spínačů za každou cenu a v jakékoli formě. Bohužel, pokud hledáte analogový vstup, vaše možnosti jsou omezenější. Pokud kapacitní posuvník nesplňuje vaše potřeby, pravděpodobně máte smůlu.

Pustil jsem se do stavby hudebního nástroje, který by dokázal nepřetržitě detekovat, jak moc uživatel mačkal tlačítka. Piezzoelektrické senzory nepřicházely v úvahu, protože i když mohou poskytovat údaje o tom, jak tvrdě stisknete, je obtížné udržet tyto hodnoty přesné několik sekund. Flex senzory byly drahé a nepraktické.

Velostat, což je značka piezzo-odporového plastu (čím více stisknete, tím nižší je jeho elektrický odpor), perfektně sedí na účtu. Dnes vás provedu důkazem konceptu a pěkným prototypem. Ten ve skutečnosti funguje po kalibraci docela spolehlivě a je dostatečně jednoduchý a levný, takže byste mohli zvážit jejich výrobu po tuctu.

Krok 1: Krok 1: Důkaz koncepce

Pomocí kusu lepenky a vodivého inkoustového pera nakreslete propletený hřebenový vzor. Moje stopy jsou asi 2 mm široké a 1 mm napříč. Poté jsem nařezal 15 x 15 mm kus velostatu, který jsem dal nahoru.

Při stisknutí prstem mohu změřit odpor mezi 5 a 15 kOhm, podle toho, jak silně stisknu.

Krok 2: Krok 2: PCB

Pro svůj projekt jsem navrhl obvod DPS a nechal jej profesionálně vyrobit. V těchto příkladech jsou stopy 0,5 mm široké a 0,5 mm od sebe; ale Velostat je ve skutečnosti docela shovívavý.

Chcete -li dosáhnout dobrých výsledků, umístěte Velostat pouze tam, kde ho potřebujete. Děroval jsem kusy o průměru 5 mm a přelepil je běžnou páskou. Vodivá páska osy Z zde nefunguje, protože se uvolňuje velmi pomalu a nemůžete zjistit, kdy uživatel zvedl prst.

Krok 3: Krok 3: Tlačítko Cap

Použil jsem silikonová tlačítka, která jsem si objednal z Taobao (ale pokud nežijete v Číně, možná budete mít větší štěstí v obvyklém obchodě s elektronikou). Mají průměr 10 mm (12 na základně) a na spodní straně nemají vodivou podložku.

Základna je silná asi 1 mm, což je blízké tloušťce oboustranné pásky, kterou jsem měl položenou kolem.

Chcete-li prorazit otvor do oboustranné pásky, musíte ji položit; aby se nepřichytil na váš stůl, použijte kousek papíru potaženého silikonem, jako je ochranná fólie vašeho oboustranného pásku, a přilepte jej na spodní stranu. Našel jsem své údery na Taobao, za méně než dolar za kus.

Na oboustrannou pásku jsem položil kus plastu z krytu použitého poznámkového bloku.

Krok 4: Krok 4: Použijte jej

Po sestavení tlačítka jsem dal prst nahoru a změřil odpory 1,5 až 18 kOhm. Pokud zvednete prst, Velostat se může dotknout nebo ne, takže obvod je někdy otevřený.

Chcete -li použít toto nové tlačítko, nastavte můstek děliče napětí s odporem (řekněme 4 kOhm). Prostřední bod lze měřit pomocí Arduina.

Poté musíte změřit hodnoty minimálního a maximálního tlaku a vypočítat, jak daleko mezi nimi stojíte. Byl jsem schopen získat 7- nebo 8bitové odpovědi z 10bitového analogového vstupu Atmega, aniž bych se příliš zabýval.

Křivka odezvy není lineární. Ještě jsem se nepokusil to normalizovat. Existuje také určitá hystereze: hodnota, na kterou se vrátíte po uvolnění tlačítka, se často mírně liší od hodnoty, kterou jste měli těsně před stisknutím. Když ho však používáte s lidským prstem, je už dost dobrý na ohyby a vibráty.