sensor capacitivo y longitud del cable

Soy un novato y he estado jugando con el increíble artilugio táctil capacitivo Adafruit CAP1188.

Mientras mantenga la longitud de los cables desde el CAP1188 hasta mis almohadillas adhesivas de cobre a un par de pies, todo funciona perfectamente. Pero tan pronto como voy más allá de decir 4 pies, deja de funcionar.

Pasé algunas horas experimentando con diferentes longitudes de cables y ajustando la sensibilidad del CAP1188, pero nada funciona.

Lo que realmente me gusta del enfoque del sensor capacitivo es que es bastante económico. El CAP1188 cuesta $ 8, se autocalibra y puede manejar (en papel) 40 almohadillas táctiles capacitivas que se pueden hacer con cinta adhesiva de cobre, y todo solo usa 2 o 3 pines en mi Arduino. Necesito 32 sensores para mi proyecto. Puedes pensar en mi proyecto como el equivalente a un gigante/3D https://en.wikipedia.org/wiki/Simon_(game) . El uso de algún tipo de interruptor mecánico no está descartado siempre que sea resistente, barato y/o fácil de fabricar.

¿Qué estoy haciendo mal? ¿Es algo inherente a la tecnología táctil de capacidad que hace que el uso de cables con una longitud superior a unos pocos pies sea inoperable? ¿Debería usar alguna otra tecnología como la hoja conductora sensible a la presión?

¡Cualquier sugerencia será muy apreciada!

Respuestas (1)

Divulgación: trabajo para Bare Conductive.

Mucho de esto dependerá del algoritmo de autocalibración exacto que se implemente dentro del IC, su rango máximo de valores de tiempo de integración/corriente de accionamiento y el diseño físico de su cableado.

Debe tener en cuenta que la mayoría de las soluciones de detección capacitiva están optimizadas para un diseño y detección de proximidad relativamente cercana; en general, unos pocos cientos de milímetros de pista entre el IC de detección y el electrodo se considerarían "bastante lejos". Esto se debe a que estos circuitos integrados generalmente están destinados a aplicaciones de pantalla/panel de control, de ahí la opción de controlador LED integrado en los pines.

El Freescale MPR121 (que está disponible en varios tableros de conexiones, así como en el tablero de contacto conductivo desnudo) está optimizado para la detección de pasajeros en aplicaciones automotrices: básicamente está destinado a implementar un sistema para decidir qué bolsas de aire desplegar en caso de un accidente. Como resultado, es muy robusto y lo he tenido funcionando con longitudes de cable mucho más largas de lo que mencionas. Hay un montón de ejemplos de proyectos que hacen esto en la página de fabricación conductora desnuda . Sin embargo, debe tener en cuenta que si hace esto, todo el cable se volverá sensible, ya que la detección capacitiva seguirá funcionando a través del aislamiento del cable. Además, cuanto más largo sea el cable, más ruido captará y más interactuará con otros cables a su alrededor.

Mi consejo para este proyecto en particular sería usar microinterruptores. No estoy seguro de en qué país se encuentra, pero esto probablemente funcionaría bien y no costaría mucho. Al seguir con los interruptores mecánicos, minimiza la cantidad de esfuerzo que tendrá que hacer para optimizar / depurar la configuración, y puede concentrarse en hacer que la experiencia sea excelente. También obtiene la ventaja de obtener una retroalimentación táctil para el usuario: un "clic" tangible que no obtiene con la detección capacitiva. Realmente no está haciendo nada donde la detección capacitiva brille o agregue magia, parece que está tratando de emular un interruptor, ¡así que use un interruptor!

Si estuviera haciendo esto para un cliente que estaba absolutamente atascado haciendo esto con detección capacitiva, crearía una placa personalizada con un MPR121 (o MPR03X, que es una versión con menor número de electrodos del mismo chip) para cada panel y luego usaría Multiplexores I2C (como el PCA9546A) para permitir el acceso a 32 de estas placas. Sin embargo, esta es una tarea bastante grande si no está acostumbrado a crear sus propios PCB.

¡Oh guau! Gracias por la minuciosidad de su respuesta, Stephan.
Cambiar también sería una opción, pero necesito que el usuario pueda golpear/tocar un área grande, lo que significa agregar una "cubierta" en la parte superior. 2 oportunidades más para que estos artilugios mecánicos se rompan. Eso frente a la cinta adhesiva de cobre que puede ser de cualquier tamaño y forma y no se rompe. Usar esta técnica podría ser otra opción y también lo es this y this
Todo esto es cierto: recomendaría mucha experimentación antes de comprometerse con algo. Además, siempre tenga cuidado con los cables largos que transportan una señal analógica, mucho más robusta si digitaliza localmente.
¡Gracias por el consejo, Stephan! Como novato, necesito toda la ayuda que pueda obtener. Cualquier IC que sugiera para serializar 8 señales analógicas (procedentes de los sensores Velostat) en un flujo digital. Como lo contrario de un registro de turnos 74HC595. Una vez más, lo siento por mi novato.
El 74HC4051 es un buen multiplexor analógico 8:1 de propósito general. No serializa, pero te permite conectar una de las 8 entradas a una salida (o al revés) usando 3 entradas digitales para seleccionar.