Датчик касания для Arduino
Модуль представляет собой сенсорную кнопку, на его выходе формируется цифровой сигнал, напряжение которого соответствует уровням логических единицы и нуля.
Относится к ёмкостным датчикам касания.
С такого рода устройствами ввода данных мы сталкиваемся при работе с дисплеем планшета, айфона или тачскрин монитора.
Если на мониторе мы нажимаем на иконку стилусом или пальцем, то здесь для этого используется область поверхности платы размером с иконку Windows, касание которой производится только пальцем, стилус исключается.
Есть индикатор питания.
При установке в прибор сенсорную область поверхности платы модуля закрывают тонким слоем стеклотекстолита, пластмассы, стекла иди дерева.
К преимуществам ёмкостной сенсорной кнопки относится большой срок службы и возможность герметизации передней панели прибора, антивандальные свойства.
Это позволяет использовать датчик касания в работающих на открытом воздухе приборах в условиях прямого попадания капель воды.
Например, кнопка дверного звонка или бытовые приборы.
Интересно применение в оборудовании умный дом – замена выключателей освещения.
Характеристики:
Напряжение питания: DC 2,5...5,5 В;
Время отклика на касание в различных режимах потребления тока: Низкое (~220 мс)...обычное (60 мс);
Выходной сигнал: Напряжение:
Высокий логический уровень (Логическая единица): 0,8 напряжение питания;
Низкий логический уровень (Логический ноль): 0,3 напряжение питания;
Ток при питании 3 В и логических уровнях:
Низкий: 8 мА;
Высокий: 4 мА;
Размеры платы 38 x 21 x 8 мм.
Нет касания – выходной сигнал имеет низкий логический уровень, касание – на выходе датчика логическая единица.
Почему это работает или немного теории
Тело человека, как и всё что нас окружает, обладает электрическими характеристиками.
При срабатывании датчика прикосновения проявляются наши ёмкость, сопротивление, индуктивность.
На нижней стороне платы модуля расположен участок фольги соединённый с входом микросхемы.
Между пальцем оператора и фольгой на нижней стороне расположен слой диэлектрика – материал несущей основы печатной платы модуля.
В момент касания происходит заряд тела человека микpocкoпичecким током, протекающим через конденсатор, образованный участком фольги и пальцем человека.
При упрощённом рассмотрении ток протекает через два последовательно соединённых конденсатора: фольга, палец находящихся на противоположных поверхностях платы и тело человека. Поэтому если поверхность платы закрыть тонким слоем изолятора, то это приведёт к увеличению толщины слоя диэлектрика конденсатора фольга-палец и не нарушит работу модуля.
Микросхема TTP223-BA6 фиксирует ничтожный импульс микротока и регистрирует прикосновение.
Благодаря свойствам микросхемы работать с такими токами никакого вреда такая технология не наносит.
Когда мы касаемся корпуса работающего телевизора или монитора через нас проходят микротоки большей величины.