Nút PCB cảm ứng PCB

Có thể sử dụng một miếng đệm PCB làm nút không? Tôi nghĩ đến việc sử dụng nó để bật một curcuit chỉ được cho là được kích hoạt, khi người dùng cầm nó trên tay.

Để truyền cảm hứng, tôi đã sử dụng các miếng đệm đang được sử dụng trên các nút cảm ứng mềm trên bàn phím hoặc trong máy tính:

Tôi biết rằng cơ thể con người có điện trở khá cao, vậy đâu là mạch thích hợp để phát hiện đầu vào cảm ứng? Chỉ phần cứng trần. Tôi không muốn sử dụng bất kỳ vi điều khiển nào ở đây.

Vì lý do độ tin cậy, tôi sẽ không thiết kế cổng mở và dựa vào nhiễu 50Hz. Nó có thể có thể hoạt động, nhưng ý tưởng của bạn về việc sử dụng các ngón tay xen kẽ sẽ hoạt động khá tốt.

Điện trở của da khô nằm trong khoảng từ 1k đến 100k, vì vậy bạn có thể nghĩ đến một bóng bán dẫn NMOS (tìm một loại có bảo vệ chống tĩnh điện) và kéo xuống lớn, ví dụ 1M ohm. Sau đó, bạn có thể sử dụng ngón tay như một điện trở kéo lên để bật mosfet.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Bạn cũng có thể sử dụng một bóng bán dẫn lưỡng cực (hoặc darlington), chúng ít bị tổn thương hơn với các khuyết tật của ESD, nhưng không thể cung cấp một dòng điện lớn ở đầu ra nếu cần vì vậy bạn sẽ cần phải đệm đầu ra.

Một cảm biến điện dung sẽ là một giải pháp thay thế, nhưng đòi hỏi một mạch phức tạp hơn.

Có thể sử dụng các miếng kết nối điện trở như bạn thể hiện, nhưng các miếng đệm điện dung thường tốt hơn. Các miếng đệm điện trở để lại một kết nối trực tiếp với mạch mở ra bên ngoài. Do đó, chúng dễ bị hư hại do phóng tĩnh và tiếng ồn.

Miếng đệm điện dung là một phương pháp tốt hơn, mặc dù chúng đòi hỏi phần sụn nhiều hơn một chút để cảm nhận, ít nhất là nếu bạn muốn làm tốt nó. Lưu ý rằng để có được khả năng chống ồn thô sơ, các miếng đệm điện trở cũng cần có phần sụn. Chỉ cần kết nối hai miếng đệm với một cái gì đó nhạy cảm, như cổng của FET, là một ý tưởng tồi. Bạn sẽ không thể hủy chế độ chung và tiếng ồn xung quanh khác.

Đây là cách bố trí một bảng nhỏ tôi mới làm gần đây chỉ để nghiên cứu các nút điện dung:

Các miếng đệm là các đĩa nhỏ có đường kính 150 triệu (3,8 mm) và mặt khác được bao quanh bởi mặt đất trên lớp trên cùng. Bộ vi điều khiển là PIC 16LF1786. Nó và tất cả các bộ phận khác không liên quan trực tiếp đến người dùng được gắn ở dưới cùng của bảng hai lớp này.

PIC liên tục quét các miếng đệm. Khi phát hiện sự thay đổi trong cảm giác được nhấn / nhả của một miếng đệm, nó sẽ gửi một thông báo qua cổng nối tiếp, cập nhật đèn ở trên cùng bên phải và phát ra tiếng bíp trên báo chí.

Để thử nghiệm, tôi có thể yêu cầu PIC thường xuyên gửi các giá trị bên trong của nó cho độ nhấn của từng miếng. Dưới đây là một âm mưu của tất cả năm giá trị cảm giác thô, ngoài trạng thái kỹ thuật số tổng thể được nhấn khi tôi nhấn từng miếng liên tiếp bằng ngón tay:

Như bạn có thể thấy, khả năng chống ồn là đặc biệt. Ngay cả tín hiệu yếu nhất cũng ở mức trên 300, trong khi nhiễu là ± 2 hoặc hơn.

Dấu vết màu đỏ tươi có nhãn "Đã nhấn" hiển thị OR của các trạng thái nhấn nút riêng lẻ. Cấp độ của nó cho thấy các báo chí và ngưỡng phát hành. Có nhiều tín hiệu bổ sung không được sử dụng trong trường hợp này. Các ngưỡng cụ thể này đã được điều chỉnh để có thể chịu được một vài lớp giấy phía trên các nút.

Tất nhiên có một số xử lý thông minh của các dòng nút và xử lý, ngay cả khi tôi tự nói như vậy, nhưng rõ ràng kết quả có thể đạt được với một vi điều khiển khá khiêm tốn.

Tôi đang sử dụng điều này trong một sản phẩm thực tế nơi cùng một vi mô cũng đang quản lý hiển thị ký tự. Đó là một hệ thống con giao diện người dùng cơ bản mà tôi dự định sẽ sử dụng lại trong một số sản phẩm trong tương lai. Nó giao tiếp với bộ điều khiển hệ thống chính qua một cổng nối tiếp. Bộ điều khiển chính sẽ gửi các lệnh để ghi vào màn hình và nhận các thông báo không đồng bộ bất cứ khi nào trạng thái của nút thay đổi.