Hızlı (düşük gecikmeli) kapasitif dokunmatik düğmeler nasıl yapılır
Bir müzik aleti için düşük gecikmeli kapasitif dokunmatik düğmeler oluşturmak istiyorum. Yanıt süresinin (mikro denetleyiciye kayıtlı fiziksel dokunmadan dokunmaya kadar) ~ 2 ms veya daha az olması gerekir.
Okuduklarıma göre bu mümkün görünüyor (ve 1 ms'nin altında gecikme ile geliştirilmiş dokunmatik ekranlar bile var - buraya bakın !). Yalnızca tek bir düğmeyi uygulamak istediğime göre, ulaşılabilir olması gerekiyor gibi görünüyor. Ancak, IC'ler için alışveriş yapıyorum ve bulabildiğim her şeyin 10-16ms yanıt süresi var gibi görünüyor.
Öyleyse, uygun bir IC eksikliği göz önüne alındığında, böyle bir sensörü kendim nasıl oluşturabilirim? Yalnızca sensör pedinde çok hızlı AC voltaj ölçümleri yapmak mı? - Hangi durumda burada sınırlayıcı faktör nedir? Piyasadaki tüm ürünler neden bu kadar yavaş?
Yanıtlar
Hızlı tepki süresi gerektiren yüksek performanslı müzik aletlerinde kullanılmak üzere tasarlanmadıkları için çok hızlı olmaları gerekmeyen, ancak güvenilir olması gereken basit kullanıcı arabirimi düğmeleri olarak düşük güçlü ürünler bulmuşsunuz gibi görünüyor (düşünün Sağlam olması ve kazayla veya evle kolayca tetiklenmeyeceğinden son derece emin olması gereken soba ve fırınlar yanabilir).
Yapabileceğiniz şey, kapasitif algılama için donanım desteğine sahip oldukça güçlü bir mikro denetleyici bulmak ve beraberindeki algılama yazılımı kitaplığında hızlı yanıt süresine ince ayar yapmaktır. Büyük olasılıkla cihazınızın bir mikro denetleyicisi olacaktı, ya da en azından bundan faydalanacaktı.
Dokunmatik ekranlarla bağlanan bir sinyali algılayan herhangi bir saat, 10 döngüden fazlasına ihtiyaç duymaz ve bu nedenle, uygun bir hassas eşik ile 1 ms'nin altındadır. F-3dB = fc / 10 @ f-3dB = fc / 10 düşük geçiş filtresi ile f'nin% 10'unu rektifiye etmek, 10 döngüden sonra Tau'da V girişinin% 90'ına ulaşacaktır. Bilinen bir kapasitif dokunma pF eşiği ve benzer değerde bir referans başlığı kullanarak, tek yapmanız gereken, sinyali düzeltmek ve RC <1ms olan bir girişi algılamak için% 50'ye ayarlanmış bir karşılaştırıcıdır.
Görünüşe göre olumsuz oy verenler nasıl yapılacağını anlamıyor. Yardım. Ya da bir parmak yükü ve hızlı yenileme taramaları kullanarak piksel MUX hızında 10 döngü RC zaman sabiti ile C'nin empedansını algılayarak bir kapasitans anahtarının nasıl yorumlanacağını veya tespit edileceğini anlamıyorlar. Daha iyi soru 50pF eşik ve <1ms? De% 30 histerezis ile parmak için 100pf HBM kullanılarak açık kapalı empedans özellikleri ve histerezis ile bir "anahtar" nasıl tasarlanır ?. İpucu Zc = 1 / (2Pi f C) I ”Bunu sizin için tasarlamıyorum, sadece prensibi söylüyorum.
Justme'nin cevabına dayanarak, çoğu kapasitif dokunmatik IC'nin yaklaşık 10 ms veya daha yüksek gecikme süresine sahip olmasının nedeni , hıza göre güvenilirliğe öncelik veren bir pazara hitap etmeleridir .
Önceden oluşturulmuş bir paket yerine bir mikro denetleyici kullanarak daha hızlı bir sensör tasarlamak zor değildir.
Bunu bir Arduino Uno ile CapacitiveSensor kitaplığı ile denedim ve çok düşük sensör gecikmesi elde etmeyi başardım. Bu kitaplık, basit bir dijital gecikme yöntemi kullanır ve bu nedenle gecikme, öncelikle devrenin RC zaman sabiti ve okuma başına alınan örneklerin sayısı tarafından belirlenir. 5V'de 1M dirençle çalışarak, 20pF parmak kapasitansı varsayıldı ve okuma başına 10 örnek alarak 0.3ms kadar düşük gecikmeler elde edebildim.