. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Dotykový spínač s PIC12F675
7. září 2008 | Pandatron | Dotykový spínač s PIC12F675 | Komentářů: 20  

Dotykový spínač s PIC12F675

Dvě verze dotykového spínače založené na principu měření kapacity pinu.

Následující zapojení může být použito například pro dotykové ovládání světla či v libovolném přístroji může pohodlně a moderně nahradit mechanická tlačítka. Na následujících řádcích jsou popsány dvě verze, lišící se pouze naprogramovaným firmware a vlastní funkcí. Schéma zapojení i plošný spoj je pro obě verze shodný.

Princip funkce:
Zapojení pracuje na principu měření kapacity vstupního pinu (plošky) a její následné vyhodnocování. K ovládání je tedy použita pouze jediná detekční ploška.
Avšak aby zapojení fungovalo srpávně, musí být alespoň kapacitně spojeno se zemí. To znamená, že k napájení je potřeba použít síťový adaptér/transformátor a zapojení není potřeba nijak dále zemnit. Při použití bateriového napájení je však potřeba spojit zemní pól baterie s uzeměním (na kolíku zásuvky či ústřední topení) a to buď přímo drátem, nebo alespoň přes malý kondenzátor. Pokud toto není možné splnit (například u přenosného zařízení, je potřeba k ovládání použít plošky dvě. Vstupní a zemní, které se vždy prstem spojí.


Obr. 1: Zapojení na zkušební destičce

Verze 1:
První verze má dva vstupy a pracuje jako dvě samostatná tlačítka. Přiložením prstu na první plošku (SENS A) dojde k rozsvěcení první LED (LED A). LED však zůstává svítit pouze do doby, kdy se prst z pinu opět vzdálí. V tu chvíli LED opět zhasne a na výstupním pinu je zpět 0V. Stejně tak funguje i druhý pin, kterým se ovládá druhá LED.

Get the Flash Player to see this player.
675touch_vid1.flv 5s & 300kB

Verze 2:
Druhá verze firmware pracuje na principu ON/OFF, kdy je vždy jedna LED sepnuta a druhá vypnuta a střídavým dotykem na plošky dochází k přepínání stavů obou LED zároveň. Tedy dotykem na první plošku dojde k zapnutí jedné LED a vypnutí druhé a v tomto stavu zapojení setrvá i po vzdálení prstu. Následným dotykem prstu na druhý pin dojde k přepnutí do opačnému stavu, tedy vypnutí první LED a zapnutí druhé. Vše je dobře vidět na následujícím videu.

Get the Flash Player to see this player.
675touch_vid2.flv 5s & 300kB

Schéma zapojení:
Na následujícím obrázku je schéma zapojení:


Obr. 2: Schéma zapojení shodné pro obě varianty

Samotný princip i zapojení je velice jednoduché. Základem celého zapojení je procesor PIC12F675-I/P. Vstupní piny pro připojení senzorových plošek jsou č.2 a 4 (SENS A a SENS B). Na oba vstupní piny je přes rezistory R1 a R2 (cca. 22k) připojen pin č.3. Princip je přitom takový, že pin č.3 se přepne na výstupní s hodnotou +5V a následně je změřeno napětí na obou vstupních pinech, které je poté vyhodnoceno. Není-li konkrétní vstupní pin "zatížen" přiloženým prstem, je na něm kladné napětí ihned. Pokud je však na pinu přiložen prst, chvíli potrvá než se pin "nabije" na +5V a tím je vyhodnoceno přiložení prstu.

Na pinech č.6 a 7 jsou výstupy LED A a LED B. Místo LED je zde samozřejmě možné připojit NPN tranzistory, zvýšit odpor rezistorů R3 a R4 alespoň na 1k a kolektor použít k ovládání nějakého zařízení. Viz. následující výsek schématu:


Obr. 3: Rozšíření výstupů

Stavba a oživení:
Na následujících obrázcích je motiv plošného spoje a rozmístění součástek.
Plošný spoj je navržen především pro otestování funkce zapojení než pro praktické použití. Vzhledem k účelu je pravděpodobné, že se procesor a tři další součástky umístí přímo na nějakou základní desku přístroje. Případně je možné upravit zdrojové kódy (ke stažení na konci článku) i pro jiný typ procesoru či přidat další funkce.


Obr. 4: Rozmístění součástek

Obr. 5: Plošný spoj (pro originál 600dpi klikněte)

Před osazováním je potřeba naprogramovat procesor jedním ze dvou firmware uvedených na konci článku.
Po pečlivém osazení a kontrole pájených spojů je možné připojit napájecí napětí +3V až +5,5V na piny J1 (+) a J2 (-). Zapojení nemá žádné nastavovací prvky a tak musí pracovat ihned po zapnutí. Zbývá tedy jen ověřit funkci dotykem prstu na plošky SENS A (pin J3) a SENS B (pin J4).

Na vstupní piny J3 a J4 je poté možné připojit i značně velké kovové plošky a předměty bez toho, aby měli zásadní vliv na funkci. Ověřeno bylo například připojení kovové kliky dveří zhruba 1m dlouhým nestíněným drátkem. Zapojení stále bezpečně indikovalo uchopení kliky do ruky. Jen je potřeba zajistit alespoň kapacitní spojení záporného pólu zdroje s uzeměním, jak bylo zmíněno v úvodu. Tedy například použitím síťového transformátoru k napájení.

Na následujícím obrázku jsou uvedeny programovací pojistky shodné pro obě verze firmware.


Obr. 6: Programovací pojistky

Závěr:
I když se jedná o velice jednoduché provedené dotykového spínače, nebyla při jeho provozu zaznaménána žádná porucha či chybná detekce.


Obr. 7: Celková fotografie

Seznam soucastek
R1             22k
R2             22k
R3             220R
R4             220R
C1             100n
IO1            PIC12F675-I/P

Odkazy & Download:
Firmware pro procesor - Verze 1 (funkce dvou tlačítek) -
675touch_v1.zip
Firmware pro procesor - Verze 2 (funkce ON/OFF) - 675touch_v2.zip







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (20):

Zobrazit starší 30 dnů (20)...

host
20. Dne 07. 02. 2012 v 01:03 zaslal host
Delay
Také se chystám tuto vychytávku zapojit, ale studoval jsem zdrojový kód, a zajímalo by mě, jakou praktickou funkci má podprogram DELAY zpomalující rychlost skenování dotykových ploch na cca. každých 8ms :)


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
MRF24J40MA
MRF24J40MA je certifikovaný 2,4 GHz IEEE 802.15.4 bezdrátový modul transceiveru.
od 345 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007