Аналогов бутон, чувствителен на налягане: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Днес има множество възможности за избор на бутони и тактилни превключватели на всяка цена и всякакъв форм -фактор. За съжаление, ако искате да получите аналогов вход, вашите възможности са по -ограничени. Ако капацитивен плъзгач не отговаря на вашите нужди, вероятно нямате късмет.

Замислих се да създам музикален инструмент, който да може да открие колко силно потребителят е натискал бутоните непрекъснато. Пиезоелектричните сензори не можеха да бъдат изключени, защото макар да могат да дават показания за това колко силно натискате, е трудно тези показания да се поддържат точни за няколко секунди. Гъвкавите сензори бяха скъпи и тромави.

Velostat, който е марка от пиецо-резистивна пластмаса (колкото повече натискате, толкова по-ниско е електрическото му съпротивление) пасва идеално на сметката. Днес ще ви преведа през доказателство за концепция и хубав прототип. Последното действително работи доста надеждно след калибрирането и е достатъчно просто и евтино, че може да помислите да ги направите до дузината.

Стъпка 1: Стъпка 1: Доказателство за концепцията

Използвайки парче картон и химикалка с проводимо мастило, нарисувайте преплетен модел на гребен. Моите следи са с ширина около 2 мм и диаметър 1 мм. След това изрязах парче велостат 15*15 мм, което сложих отгоре.

При натискане с пръст мога да измервам съпротивление между 5 и 15 kOhm, в зависимост от това колко силно натискам.

Стъпка 2: Стъпка 2: ПХБ

Проектирах схема за печатни платки за моя проект и я направих професионално произведена. В тези примери следите са с ширина 0,5 мм и на 0,5 мм една от друга; но Velostat всъщност е доста прощаващ.

За да получите добри резултати, поставете Velostat само там, където имате нужда. Пробих парчета с диаметър 5 мм и ги залепих с обикновена лента. Проводимата лента по оста Z не работи тук, тъй като се освобождава много бавно и не можете да разберете кога потребителят е вдигнал пръста си.

Стъпка 3: Стъпка 3: Капачката на бутона

Използвах силиконови бутони, които поръчах от Taobao (но ако не живеете в Китай, може да имате повече късмет в обичайния си магазин за електроника). Те са с диаметър 10 мм (12 в основата) и нямат проводима подложка от долната страна.

Основата е с дебелина около 1 мм, което е близо до дебелината на двустранната лента, която имах да лежа.

За да пробиете дупка в двустранната лента, трябва да я поставите плоска; за да не залепне по бюрото ви, използвайте парче хартия със силиконово покритие, като защитното фолио на вашата ролка двустранна лента, и я залепете отдолу. Намерих ударите си в Taobao, за по -малко от долар на парче.

Върху двустранната лента сложих парче пластмаса от корицата на използван бележник.

Стъпка 4: Стъпка 4: Използвайте го

След като сглобих бутона, сложих пръста си отгоре и измерих съпротивленията от 1,5 до 18 kOhm. Ако вдигнете пръста си, Velostat може да докосне или не, така че кабината понякога е отворена.

За да използвате този нов бутон, настройте мост с разделител на напрежение с резистор (да речем, 4kOhm). Средната точка може да бъде измерена с Arduino.

След това трябва да измерите стойностите за минимално и максимално налягане и да изчислите колко далеч стоите между двете. Успях да получа 7- или 8-битови отговори от 10-битов аналогов вход Atmega без прекалено много бъркане.

Кривата на отговор не е линейна. Още не съм се опитвал да го нормализирам. Също така има известна хистерезис: стойността, към която се връщате след отпускане на бутона, често е малко по -различна от тази, която сте имали непосредствено преди натискане. Въпреки това, когато го използвате с човешки пръст, той вече е достатъчно добър за огъване и вибрации.