Come creare pulsanti touch capacitivi veloci (a bassa latenza)
Sto cercando di creare pulsanti touch capacitivi a bassa latenza per uno strumento musicale. Il tempo di risposta (dal tocco fisico al tocco registrato nel microcontrollore) deve essere di circa 2 ms o meno.
Da quello che ho letto sembra che questo sia possibile (e ci sono stati persino touchscreen sviluppati con una latenza inferiore a 1 ms - guarda qui !). Dato che voglio semplicemente implementare un singolo pulsante, sembra che dovrebbe essere realizzabile. Tuttavia, ho fatto acquisti in giro per i circuiti integrati e tutto ciò che riesco a trovare sembra avere un tempo di risposta di 10-16 ms.
Quindi, data la mancanza di un IC appropriato, come potrei creare un tale sensore da solo? È solo questione di eseguire misurazioni molto veloci della tensione CA sul pad del sensore? - In tal caso, qual è il fattore limitante qui? Perché tutti i prodotti sul mercato sono così lenti?
Risposte
Sembra che tu abbia trovato prodotti a basso consumo che non hanno bisogno di essere così veloci in quanto non sono stati progettati per essere utilizzati su strumenti musicali ad alte prestazioni che richiedono tempi di risposta rapidi, ma come semplici pulsanti dell'interfaccia utente che devono essere affidabili (pensa a stufe e forni che devono essere robusti ed estremamente sicuri di non attivarsi facilmente accidentalmente o in casa possono bruciarsi).
Quello che puoi fare è trovare un microcontrollore ragionevolmente potente con supporto hardware per il rilevamento capacitivo e mettere a punto la libreria del software di rilevamento associato per tempi di risposta rapidi. Molto probabilmente il tuo dispositivo avrebbe comunque un microcontrollore, o almeno ne trarrebbe vantaggio.
Qualsiasi clock che rilevi un segnale accoppiato da touch screen non necessita di più di 10 cicli e quindi è inferiore a 1ms con una soglia sensibile adeguata. Rettificando il 10% di f con un filtro passa basso @ f-3dB = fc / 10 si raggiungerà il 90% dell'ingresso V in Tau dopo 10 cicli. Utilizzando una nota soglia pF di tocco capacitivo e un limite di riferimento di valore simile, tutto ciò che è necessario è un comparatore impostato al 50% per rettificare il segnale e rilevare un ingresso con RC <1ms.
Sembra che chi ha votato in basso non capisca come farlo. Aiuto. Oppure non capiscono come commentare o rilevare un interruttore di capacità rilevando l'impedenza di C da una costante di tempo RC di 10 cicli alla velocità MUX dei pixel utilizzando il carico di un dito e scansioni di aggiornamento rapido. Domanda migliore Come progettare un "interruttore" con specifiche di impedenza on off e isteresi utilizzando l'HBM di 100pf per il dito con una soglia di 50pF e un'isteresi del 30% in <1ms ?. Suggerimento Zc = 1 / (2Pi f C) Non lo sto progettando per te, ti sto solo dicendo il principio.
Basandosi sulla risposta di Justme, sembra che il motivo per cui la maggior parte dei circuiti integrati touch capacitivi abbia una latenza di circa 10 ms o superiore è perché soddisfano un mercato che privilegia l' affidabilità rispetto alla velocità .
Non è difficile progettare un sensore più veloce utilizzando un microcontrollore piuttosto che un pacchetto precostruito.
Ho provato questo con la libreria CapacitiveSensor con un Arduino Uno e sono riuscito a ottenere una latenza del sensore molto bassa. Questa libreria utilizza un semplice metodo di ritardo digitale e quindi la latenza è determinata principalmente dalla costante di tempo RC del circuito e dal numero di campioni presi per lettura. Operando a 5 V, con un resistore da 1 M, si presumeva una capacità del dito di 20 pF e prendendo 10 campioni per lettura sono stato in grado di ottenere latenze fino a 0,3 ms.