วิธีสร้างปุ่มสัมผัสแบบ capacitive ที่รวดเร็ว (เวลาแฝงต่ำ)
ฉันต้องการสร้างปุ่มสัมผัสแบบ Capacitive Latency ต่ำสำหรับเครื่องดนตรี เวลาตอบสนอง (จากการสัมผัสทางกายภาพไปจนถึงการสัมผัสที่ลงทะเบียนในไมโครคอนโทรลเลอร์) ต้องอยู่ที่ประมาณ ~ 2ms หรือน้อยกว่า
จากสิ่งที่ฉันอ่านดูเหมือนว่าจะเป็นไปได้ (และยังมีทัชสกรีนที่พัฒนาขึ้นโดยมีเวลาแฝงย่อย 1ms - ดูที่นี่ !) เนื่องจากฉันแค่ต้องการใช้งานปุ่มเดียวดูเหมือนว่ามันควรจะทำได้ อย่างไรก็ตามฉันได้ซื้อ ICs ไปทั่วและทุกสิ่งที่ฉันสามารถหาได้ดูเหมือนว่าจะมีเวลาตอบสนอง 10-16ms
เนื่องจากขาด IC ที่เหมาะสมฉันจะสร้างเซ็นเซอร์ด้วยตัวเองได้อย่างไร เป็นเพียงเรื่องของการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เร็วมากบนแผ่นเซ็นเซอร์หรือไม่? - ในกรณีนี้อะไรคือปัจจัย จำกัด ที่นี่? ทำไมสินค้าทั้งหมดในตลาดถึงช้าจัง?
คำตอบ
ดูเหมือนว่าคุณจะพบผลิตภัณฑ์ที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งไม่จำเป็นต้องเร็วมากนักเนื่องจากไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่องดนตรีประสิทธิภาพสูงที่ต้องการเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว แต่เป็นปุ่มอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่เรียบง่ายซึ่งจำเป็นต้องเชื่อถือได้ (ลองนึกถึง เตาและเตาอบที่ต้องมีความแข็งแรงและมั่นใจได้อย่างยิ่งว่าจะไม่เกิดอุบัติเหตุได้ง่ายหรือบ้านอาจไหม้ได้)
สิ่งที่คุณทำได้คือค้นหาไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทรงพลังพอสมควรพร้อมการรองรับฮาร์ดแวร์สำหรับการตรวจจับแบบ capacitive และปรับแต่งไลบรารีซอฟต์แวร์ตรวจจับที่มาพร้อมกับเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว เป็นไปได้มากว่าอุปกรณ์ของคุณจะมีไมโครคอนโทรลเลอร์อยู่แล้วหรืออย่างน้อยก็จะได้รับประโยชน์จากมัน
นาฬิกาใด ๆ ที่ตรวจจับสัญญาณคู่กับหน้าจอสัมผัสไม่จำเป็นต้องเกิน 10 รอบดังนั้นจึงเป็น 1 มิลลิวินาทีที่มีเกณฑ์ความละเอียดอ่อนที่เหมาะสม การแก้ไข 10% ของ f ด้วยตัวกรองความถี่ต่ำ @ f-3dB = fc / 10 จะเข้าถึง 90% ของอินพุต V ใน Tau หลังจาก 10 รอบ การใช้เกณฑ์ pF สัมผัสแบบ capacitive ที่รู้จักและขีด จำกัด อ้างอิงที่มีค่าใกล้เคียงกันทั้งหมดนี้คุณคือตัวเปรียบเทียบที่ตั้งค่าเป็น 50% เพื่อแก้ไขสัญญาณและตรวจจับอินพุตด้วย RC <1ms
ดูเหมือนว่าผู้ที่ลงคะแนนไม่เข้าใจวิธีการ ช่วยด้วย. หรือไม่เข้าใจวิธีแสดงความคิดเห็นหรือตรวจจับสวิตช์ความจุโดยการตรวจจับอิมพีแดนซ์ของ C โดยค่าคงที่เวลา RC 10 รอบที่อัตราพิกเซล MUX โดยใช้นิ้วโหลดและสแกนรีเฟรชอย่างรวดเร็ว คำถามที่ดีกว่าจะออกแบบ "สวิตช์" โดยเปิดข้อกำหนดอิมพีแดนซ์และฮิสเทอรีซิสได้อย่างไรโดยใช้ HBM ที่ 100pf สำหรับนิ้วที่มีขีด จำกัด 50pF และฮิสเทรีซิส 30% ใน <1 มิลลิวินาที? คำแนะนำ Zc = 1 / (2Pi f C) ฉันไม่ได้ออกแบบสิ่งนี้สำหรับคุณเพียงแค่บอกหลักการ
สร้างเมื่อคำตอบ justme ของมันดูเหมือนว่าเหตุผลที่มากที่สุดของวงจรรวม capacitive สัมผัสมีประมาณ 10ms หรือแฝงที่สูงขึ้นเป็นเพราะพวกเขามีอาหารสำหรับตลาดที่จัดลำดับความสำคัญความน่าเชื่อถือมากกว่าความเร็ว
ไม่ใช่เรื่องยากที่จะออกแบบเซ็นเซอร์ที่เร็วขึ้นโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์แทนที่จะเป็นแพ็คเกจที่สร้างไว้ล่วงหน้า
ฉันลองสิ่งนี้กับไลบรารีCapacitiveSensorกับ Arduino Uno และฉันสามารถบรรลุความหน่วงของเซ็นเซอร์ที่ต่ำมาก ไลบรารีนี้ใช้วิธีการหน่วงเวลาแบบดิจิทัลอย่างง่ายดังนั้นเวลาแฝงจึงถูกกำหนดโดยค่าคงที่เวลา RC ของวงจรเป็นหลักและจำนวนตัวอย่างที่ได้รับต่อการอ่าน ทำงานที่ 5V พร้อมตัวต้านทาน 1M สมมติว่ามีความจุของนิ้วที่ 20pF และรับ 10 ตัวอย่างต่อการอ่านฉันสามารถรับเวลาแฝงได้ต่ำถึง 0.3ms