高速(低遅延)静電容量式タッチボタンの作り方
楽器用の低遅延静電容量式タッチボタンを作成したいと考えています。応答時間(物理的なタッチからマイクロコントローラーに登録されたタッチまで)は、約2ms以下である必要があります。
私が読んだことから、これは可能であるように思われます(そして、1ms未満の待ち時間で開発されたタッチスクリーンさえありました-ここを見てください!)。ボタンを1つだけ実装したいので、それは達成できるはずです。しかし、私はICを探し回っていて、見つけることができるものはすべて10〜16ミリ秒の応答時間があるようです。
それで、適切なICがないことを考えると、どうすればそのようなセンサーを自分で作成できますか?センサーパッドで非常に高速なAC電圧測定を行うだけの問題ですか?-その場合、ここでの制限要因は何ですか?なぜ市場に出回っているすべての製品がとても遅いのですか?
回答
速い応答時間を必要とする高性能楽器で使用するように設計されていないため、それほど高速である必要はないが、信頼性が必要なシンプルなユーザーインターフェイスボタンとしての低電力製品を見つけたようです(頑丈で、事故や家で簡単にトリガーされないようにする必要があるストーブやオーブンは、焼失する可能性があります)。
できることは、静電容量センシングをハードウェアでサポートする適度に強力なマイクロコントローラーを見つけ、付属のセンシングソフトウェアライブラリを微調整して応答時間を短縮することです。ほとんどの場合、デバイスにはマイクロコントローラーが搭載されているか、少なくともその恩恵を受けるでしょう。
タッチスクリーンによって結合された信号を検出するクロックは、10サイクルを超える必要がないため、適切な感度のしきい値で1ミリ秒未満です。ローパスフィルター@ f-3dB = fc / 10でfの10%を整流すると、10サイクル後にタウの入力Vの90%に到達します。既知の静電容量式タッチpFしきい値と同様の値のリファレンスキャップを使用すると、50%に設定されたコンパレータで信号を整流し、RC <1msの入力を検出できます。
反対票を投じた人はその方法を理解していないようです。助けて。または、指の負荷と高速リフレッシュスキャンを使用して、ピクセルMUXレートで10サイクルのRC時定数によってCのインピーダンスを検出することにより、静電容量スイッチをコメントまたは検出する方法を理解していません。より良い質問50pFのしきい値と1ms未満で30%のヒステリシスを持つ指の100pfのHBMを使用して、オンオフインピーダンス仕様とヒステリシスを備えた「スイッチ」を設計する方法は?ヒントZc = 1 /(2Pi f C)私はあなたのためにこれを設計しているのではなく、原則を説明しているだけです。
Justmeの回答時に構築、彼らが優先し、市場のためにケータリングされているため、ほとんどの静電容量式タッチICは10msの以上の待ち時間を周りに持っている理由があると思われ、信頼性上の速度。
事前に構築されたパッケージではなく、マイクロコントローラーを使用して、より高速なセンサーを設計することは難しくありません。
Arduino Unoを備えたCapacitiveSensorライブラリでこれを試したところ、非常に低いセンサーレイテンシーを達成することができました。このライブラリは単純なデジタル遅延方式を使用しているため、レイテンシは主に回路のRC時定数と読み取りごとに取得されるサンプル数によって決定されます。5Vで動作し、1Mの抵抗を使用し、指の静電容量を20pFと想定し、読み取りごとに10サンプルを取得すると、0.3msという低いレイテンシーを得ることができました。