Comment créer des boutons tactiles capacitifs rapides (faible latence)
Je cherche à créer des boutons tactiles capacitifs à faible latence pour un instrument de musique. Le temps de réponse (du toucher physique au toucher enregistré dans le microcontrôleur) doit être d'environ 2 ms ou moins.
D'après ce que j'ai lu, il semble que cela soit possible (et il y a même eu des écrans tactiles développés avec une latence inférieure à 1 ms - voir ici !). Étant donné que je veux simplement implémenter un seul bouton, il semble que cela devrait être réalisable. Cependant, j'ai cherché des circuits intégrés et tout ce que je peux trouver semble avoir un temps de réponse de 10 à 16 ms.
Alors, étant donné le manque de CI approprié, comment pourrais-je créer moi-même un tel capteur? S'agit-il simplement de mesures très rapides de tension alternative sur le capteur? - Dans quel cas, quel est le facteur limitant ici? Pourquoi tous les produits sur le marché sont-ils si lents?
Réponses
Il semble que vous ayez trouvé des produits basse consommation qui n'ont pas besoin d'être aussi rapides car ils n'ont pas été conçus pour être utilisés sur des instruments de musique hautes performances nécessitant un temps de réponse rapide, mais comme de simples boutons d'interface utilisateur qui doivent être fiables (pensez à poêles et fours qui doivent être robustes et extrêmement sûrs de ne pas se déclencher facilement par accident ou la maison peut brûler).
Ce que vous pouvez faire est de trouver un microcontrôleur raisonnablement puissant avec une prise en charge matérielle pour la détection capacitive et d'affiner la bibliothèque de logiciels de détection d'accompagnement pour un temps de réponse rapide. Très probablement, votre appareil aurait de toute façon un microcontrôleur, ou du moins il en bénéficierait.
Toute horloge détectant un signal couplé par des écrans tactiles n'a pas besoin de plus de 10 cycles et est donc inférieure à 1ms avec un seuil sensible approprié. Rectifier 10% de f avec un filtre passe-bas @ f-3dB = fc / 10 atteindra 90% de l'entrée V en Tau après 10 cycles. En utilisant un seuil de pF tactile capacitif connu et un plafond de référence de valeur similaire, vous n'avez qu'un comparateur réglé à 50% pour redresser le signal et détecter une entrée avec RC <1ms.
Il semble que ceux qui ont voté à la baisse ne comprennent pas comment le faire. Aidez-moi. Ou ils ne comprennent pas comment commenter ou détecter un commutateur de capacité en détectant l'impédance de C par une constante de temps RC de 10 cycles au taux de pixel MUX en utilisant la charge d'un doigt et des balayages de rafraîchissement rapide. Meilleure question Comment concevoir un «interrupteur» avec des spécifications d'impédance marche-arrêt et une hystérésis en utilisant le HBM de 100pf pour un doigt avec un seuil de 50pF et une hystérésis de 30% en <1ms ?. Indice Zc = 1 / (2Pi f C) Je ne conçois pas cela pour vous, je vous explique simplement le principe.
Sur la base de la réponse de Justme, il semble que la raison pour laquelle la plupart des circuits intégrés tactiles capacitifs ont une latence d'environ 10 ms ou plus est parce qu'ils s'adressent à un marché qui privilégie la fiabilité à la vitesse .
Il n'est pas difficile de concevoir un capteur plus rapide en utilisant un microcontrôleur plutôt qu'un boîtier pré-construit.
J'ai essayé cela avec la bibliothèque CapacitiveSensor avec un Arduino Uno et j'ai pu obtenir une latence de capteur très faible. Cette bibliothèque utilise une méthode de retard numérique simple et donc la latence est principalement déterminée par la constante de temps RC du circuit et le nombre d'échantillons prélevés par lecture. En fonctionnant à 5 V, avec une résistance de 1 M, une capacité de doigt supposée de 20 pF et en prenant 10 échantillons par lecture, j'ai pu obtenir des latences aussi faibles que 0,3 ms.