Sensores táctiles capacitivos, ¿cómo funcionan?

David menciona los botones táctiles capacitivos en EEVblog # 130 - La calculadora científica / computadora de la tarjeta de crédito uCalc y, de hecho, he leído sobre los botones táctiles capacitivos antes, como en la documentación de de kompasklok , que lamentablemente solo está disponible en holandés .

Pero, ¿cómo funcionan? ¿Puedo crearlos fácilmente con un poco de programación de microcontroladores (y una placa de circuito impreso)?

Respuestas (2)

Puede crear muy fácilmente sus propios botones táctiles capacitivos. Texas Instruments MSP430 tiene una buena base de código y consideraciones de diseño de PCB para que pueda comenzar de inmediato.

La forma en que funcionan, como se explica mejor en el PDF vinculado anteriormente, es la siguiente:

"Como se muestra, se forma un capacitor basado en PCB entre la almohadilla de cobre central y el vertido a tierra que lo rodea. Se permite que el campo eléctrico se filtre en el área sobre el capacitor. La interacción de esta almohadilla del sensor y el vertido a tierra circundante (también el plano de tierra debajo) crea una capacitancia de línea de base que se puede medir. La capacitancia de base de dicho sensor está en el rango de ~10 pF para un sensor del tamaño de un dedo. Cuando un conductor, por ejemplo, un dedo, entra en el área de arriba el capacitor abierto, el campo eléctrico es interferido causando que la capacitancia resultante cambie. El acoplamiento del dedo conductor en el sensor capacitivo aumenta la capacitancia de la estructura más allá de la capacitancia de línea de base, la capacitancia del sensor sin contacto.Al medir continuamente la capacitancia de los sensores en el sistema y comparar cada resultado con una capacitancia de referencia predeterminada, el microcontrolador del sistema puede determinar no solo las funciones del botón de encendido/apagado para cada elemento del sensor, sino también la "cantidad" de presión utilizada para más interfaces complejas como controles deslizantes posicionales".

Recomiendo comenzar con el MSP430 LaunchPad y luego obtener el paquete de refuerzo de sentido capacitivo . Podrías estar jugando con el toque capacitivo por $15.

La forma más sencilla que encontré para hacer un toque capacitivo con MSP430 es simplemente obtener una placa de cobre de una sola capa y cortar el plano de cobre por la mitad. Conecte una mitad a tierra y la otra al pin capsense. Además, algunos de los ejemplos de CCS para toque capacitivo en realidad están rotos y no funcionan o no funcionan completamente como se esperaba.

Los sensores capacitivos funcionan gobernando un oscilador RC cuando C es la capacitancia entre las almohadillas de PCB. Las almohadillas de PCB crean un sensor táctil que crea un oscilador y ese oscilador es monitoreado por el microcontrolador. Cuando se encuentra un toque humano en los pads, la capacitancia de los pads altera la frecuencia generada por el oscilador. Por lo tanto, se detecta un toque. Muchos microcontroladores, incluidos Microchip PIC y TI MSP430, tienen entradas capacitivas.

Los sensores capacitivos dependen en gran medida de los patrones de diseño de PCB. Un patrón de sombreado cruzado sirve mejor que el patrón sólido.