Analogowy przycisk wrażliwy na nacisk: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Obecnie istnieje mnóstwo możliwości wyboru przycisków i przełączników dotykowych w każdej cenie i dowolnym formacie. Niestety, jeśli chcesz uzyskać wejście analogowe, opcje są bardziej ograniczone. Jeśli suwak pojemnościowy nie spełnia Twoich potrzeb, prawdopodobnie nie masz szczęścia.

Postanowiłem zbudować instrument muzyczny, który mógłby wykrywać, jak mocno użytkownik naciskał przyciski, bez przerwy. Czujniki piezoelektryczne nie wchodziły w rachubę, ponieważ chociaż mogą dawać odczyty dotyczące siły naciskania, trudno jest utrzymać te odczyty przez wiele sekund. Czujniki Flex były drogie i nieporęczne.

Velostat, który jest marką tworzywa piezooporowego (im mocniej naciskasz, tym niższy jego opór elektryczny) idealnie pasuje do rachunku. Dzisiaj przeprowadzę Cię przez weryfikację koncepcji i ładny prototyp. Ta ostatnia po kalibracji działa całkiem niezawodnie i jest na tyle prosta i tania, że można by rozważyć zrobienie ich w dziesiątkach.

Krok 1: Krok 1: Dowód koncepcji

Używając kawałka tektury i pisaka z przewodzącym atramentem, narysuj spleciony wzór grzebienia. Moje ślady mają około 2 mm szerokości i 1 mm szerokości. Następnie wyciąłem kawałek velostatu 15*15mm, który położyłem na wierzchu.

Podczas naciskania palcem mogę zmierzyć opór między 5 a 15 kOhm, w zależności od tego, jak mocno naciskam.

Krok 2: Krok 2: PCB

Zaprojektowałem obwód PCB do mojego projektu i wykonałem go profesjonalnie. W tym przykładzie tory mają szerokość 0,5 mm i odległość 0,5 mm; ale Velostat jest w rzeczywistości dość wyrozumiały.

Aby uzyskać dobre wyniki, umieść Velostat tylko tam, gdzie go potrzebujesz. Dziurkowałem kawałki o średnicy 5 mm i przyklejałem je zwykłą taśmą. Taśma przewodząca w osi Z nie sprawdza się tutaj, ponieważ uwalnia się bardzo powoli i nie można stwierdzić, kiedy użytkownik podniósł palec.

Krok 3: Krok 3: Nasadka przycisku

Użyłem silikonowych przycisków, które zamówiłem w Taobao (ale jeśli nie mieszkasz w Chinach, możesz mieć więcej szczęścia w zwykłym sklepie z elektroniką). Mają średnicę 10 mm (12 u podstawy) i nie mają od spodu podkładki przewodzącej.

Podstawa ma grubość około 1mm, co jest zbliżone do grubości taśmy dwustronnej, którą miałem na sobie.

Aby wybić otwór w taśmie dwustronnej, należy ją rozłożyć na płasko; aby nie przykleił się do biurka, użyj kawałka papieru pokrytego silikonem, takiego jak folia ochronna rolki taśmy dwustronnej, i przyklej go od spodu. Znalazłem swoje ciosy na Taobao, za mniej niż dolara za sztukę.

Na taśmę dwustronną kładę kawałek plastiku z okładki używanego notatnika.

Krok 4: Krok 4: Użyj go

Po złożeniu przycisku położyłem palec na górze i zmierzyłem rezystancje od 1,5 do 18 kOhm. Jeśli podniesiesz palec, Velostat może dotknąć lub nie, więc obwód jest czasami otwarty.

Aby użyć tego nowego przycisku, skonfiguruj mostek dzielnika napięcia z rezystorem (powiedzmy 4kOhm). Punkt środkowy można zmierzyć za pomocą Arduino.

Następnie musisz zmierzyć wartości minimalnego i maksymalnego ciśnienia i obliczyć, jak daleko stoisz między nimi. Byłem w stanie uzyskać 7- lub 8-bitowe odpowiedzi z 10-bitowego wejścia analogowego Atmega bez zbytniego manipulowania.

Krzywa odpowiedzi nie jest liniowa. Nie próbowałem jeszcze tego normalizować. Jest też pewna histereza: wartość, do której wracasz po zwolnieniu przycisku, często różni się nieco od tej, którą miałeś tuż przed naciśnięciem. Jednak, gdy używa się go ludzkim palcem, jest już wystarczająco dobry do pitch bendów i vibrato.