Analógové tlačidlo citlivé na tlak: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Dnes je k dispozícii množstvo možností tlačidiel a hmatových prepínačov za každú cenu a v akomkoľvek formáte. Bohužiaľ, ak hľadáte analógový vstup, vaše možnosti sú obmedzenejšie. Ak kapacitný posuvník nespĺňa vaše potreby, pravdepodobne máte smolu.

Pustil som sa do zostrojenia hudobného nástroja, ktorý dokáže nepretržite detekovať, ako silne používateľ tlačil tlačidlá. Piezzoelektrické senzory neprichádzali do úvahy, pretože hoci dokážu poskytnúť údaje o tom, ako silno stlačíte, je ťažké udržať tieto hodnoty presné niekoľko sekúnd. Flex senzory boli drahé a nepraktické.

Velostat, čo je značka piezzoodporového plastu (čím viac stlačíte, tým nižší je jeho elektrický odpor), perfektne zapadá do účtu. Dnes vás prevediem osvedčeným konceptom a pekným prototypom. Ten druhý po kalibrácii funguje celkom spoľahlivo a je dostatočne jednoduchý a lacný, takže by ste mohli zvážiť ich výrobu do tucta.

Krok 1: Krok 1: Dôkaz o koncepcii

Pomocou kúska lepenky a vodivého atramentového pera nakreslite prepletaný hrebeňový vzor. Moje stopy sú široké asi 2 mm a majú priemer 1 mm. Potom som nakrájal 15 x 15 mm kus velostatu, ktorý som dal na vrch.

Pri stlačení prstom môžem zmerať odpor medzi 5 a 15 kOhm, podľa toho, ako silne stlačím.

Krok 2: Krok 2: DPS

Pre svoj projekt som navrhol obvod PCB a nechal som ho profesionálne vyrobiť. V týchto príkladoch sú dráhy široké 0,5 mm a vzdialené 0,5 mm; ale Velostat je v skutočnosti celkom zhovievavý.

Ak chcete dosiahnuť dobré výsledky, umiestnite Velostat iba tam, kde ho potrebujete. Dieroval som kúsky s priemerom 5 mm a prelepil ich bežnou páskou. Vodivá páska osi Z tu nefunguje, pretože sa uvoľňuje veľmi pomaly a nemôžete rozpoznať, kedy používateľ zdvihol prst.

Krok 3: Krok 3: Krytka tlačidla

Použil som kremíkové gombíky, ktoré som objednal z Taobao (ale ak nežijete v Číne, možno budete mať viac šťastia vo svojom obvyklom obchode s elektronikou). Majú priemer 10 mm (12 na základni) a na spodnej strane nemajú vodivú podložku.

Základňa je hrubá asi 1 mm, čo sa blíži hrúbke obojstrannej pásky, okolo ktorej som ležal.

Na prerazenie otvoru v obojstrannej páske ho musíte položiť naplocho; aby sa vám nelepila na stôl, použite kus papiera potiahnutého silikónom, ako je napríklad ochranná fólia na valec obojstrannej pásky, a prilepte ho na spodnú stranu. Svoje údery som našiel na Taobao, za menej ako dolár za kus.

Na obojstrannú pásku som položil kus plastu z krytu použitého poznámkového bloku.

Krok 4: Krok 4: Použite ho

Po zostavení gombíka som položil prst na vrch a nameral odpory 1,5 až 18 kOhm. Ak zdvihnete prst, Velostat sa môže dotknúť alebo nie, takže obvod je niekedy otvorený.

Ak chcete použiť toto nové tlačidlo, nastavte mostík deliča napätia s odporom (povedzme 4 kOhm). Stredný bod je možné zmerať pomocou Arduina.

Potom musíte zmerať hodnoty minimálneho a maximálneho tlaku a vypočítať, ako ďaleko sa medzi nimi nachádzate. Bol som schopný získať 7- alebo 8-bitové reakcie z 10-bitového analógového vstupu Atmega bez prílišného pohrávania.

Krivka odozvy nie je lineárna. Ešte som sa nesnažil to normalizovať. Existuje tiež určitá hysterézia: hodnota, na ktorú sa vrátite po uvoľnení tlačidla, sa často mierne líši od hodnoty, ktorú ste mali tesne pred stlačením. Keď ho však použijete s ľudským prstom, už je dosť dobrý na ohýbanie tónu a vibráty.