El sensor táctil más simple para una superficie de cobre

Dividir el área táctil...

Divida su área táctil de cobre en dos partes interdigitadas. Entonces es muy fácil. Si el usuario toca las almohadillas, habrá una ruta de corriente 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 tipo simple de un solo transistor es suficiente.

...como uno de estos!

Hay problemas para permitir que el usuario toque los contactos de la PCB directamente. R: La ESD del tacto y el entorno está directamente acoplada al circuito, por lo que necesitará un par de buenos supresores de TVS para sobretensiones de alta y baja energía en el panel táctil. También querrá agregar algo de resistencia en serie en las líneas que van a los dispositivos activos desde las almohadillas para absorber parte de la energía de sobretensión restante. Agregar capacitancia de derivación a través de las almohadillas táctiles también ayudará a amortiguar el pico de sobretensión.

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

Aunque un sensor táctil resistivo como el que se muestra es económico y simple, en realidad no es muy ventajoso en comparación con el uso de un interruptor abovedado/elastómero que es el mismo tipo de almohadilla de contacto pero con una placa conductora que se presiona indirectamente para unir los contactos. La capa superior conductora es útil porque proporciona aislamiento ESD y también un lugar para colocar una leyenda para etiquetar el botón, y protege la placa de circuito impreso de los contaminantes, lo que mejora la repetibilidad y la confiabilidad del contacto táctil.

Hay varios circuitos integrados de detección táctil capacitivos "diseñados especialmente" de Analog Devices, MICROCHIP, ATMEL, MAXIM y otros, y las líneas de MCU más económicas, como MSP430Gxxx, ATTiny y otras, tienen una solución de detección táctil capacitiva que es prácticamente un enchufe. y juega. Aunque usar una MCU no es necesariamente la solución "más simple", puede ser la solución de detección capacitiva la más simple que es relativamente predecible, confiable y configurable (¿qué tan sensible debe ser? ¿Qué hacer cuando se detecta el tacto?) .

Otra forma sencilla de detectar el tacto es usar un JFET con una puerta flotante para detectar los cambios de carga eléctrica y campo electrostático presentes cuando un dedo está cerca del sensor o no. La sensibilidad se puede ajustar cambiando el tamaño del pad, la proximidad y el nivel de voltaje del anillo protector/de arranque que rodea el pad, y usando alguna polarización de alta impedancia. Busque el interruptor táctil JFET y el electrómetro JFET para elegir circuitos y piezas. Se puede hacer que una entrada JFET o un amplificador operacional CMOS funcionen de manera similar debido a su alta sensibilidad y alta impedancia.

Una forma que es simple y confiable pero no la más económica es simplemente usar un dispositivo de interruptor de proximidad de tipo de interrupción de haz o reflectante 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 mirando hacia arriba, puede detectar el contacto con la superficie de cobre superior.

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

Me gusta usar la función "PINOSC" de las partes de la línea de valor MSP430Gxxx y su biblioteca de detección táctil capacitiva, y hay soluciones similares de ATMEL para algunas de sus partes ATTiny, ya que uno tiene un control fácil del antirrebote, la sensibilidad, el uso del umbral adaptativo, etc. Alabama. Más fácil y más repetible / autoajustable dinámicamente que ajustar cosas en analógico.

http://www.ti.com/tool/capsenselibrary http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=SLAA363&track=no http://processors.wiki.ti.com/ index.php/MSP430_Low_Cost_PinOsc_Capacitive_Touch_Overview http://www.ti.com/430touch http://www.eecs.berkeley.edu/~boser/courses/40/labs/docs/MSP430%20touch%20pad%20experiments.pdf http: //www.eecs.berkeley.edu/~boser/courses/40/labs/docs/MSP430%20touch%20pad%20slap105.pdf

Específico a la pregunta : hay varios circuitos integrados de detección táctil capacitivos digitales totalmente integrados diseñados para funcionar con componentes externos mínimos y almohadillas de detección de cobre PCB grabadas. Por familiaridad personal:

Simplicidad: QTouch AT42QT1011 de Atmel es quizás uno de los sensores táctiles capacitivos más simples de implementar, diseñado 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.

El AT42QT1011 está disponible en un paquete SOT23-6 de 6 pines, por lo que se puede soldar manualmente si es necesario. Si se necesita un tamaño más pequeño, también hay un paquete UDFN de 2 x 2 mm.

Costo: el precio minorista de unidades individuales es inferior a $ 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 autocalibra cuando está inactiva, a la señal capacitiva ambiental que rodea la "almohadilla de detección"; No se requiere calibración durante la vida útil del dispositivo.

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

Aunque no se menciona en la hoja de datos, este IC puede usarse directamente como un sensor táctil, sin ninguna almohadilla de detección. Este fue un descubrimiento accidental ( omitió la almohadilla de detección por error ), pero aparentemente funciona bien, con los pines de detección aparentemente funcionando como sensor táctil.