Sv1ca-4.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Модуль для сенсорного выключателя

Ни для кого не секрет, что прогресс не стоит на месте. Постоянно появляются новые технологии, совершенствуются старые. Сенсорные экраны появились совсем недавно (по меркам человечества), но уже прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Телефоны, телевизоры, терминалы и прочие в большинстве своём используют «беcкнопочные» технологии. В кавычках это слово по той причине, что они всё-таки используют кнопки, только сенсорные. О них в данной статье как раз и пойдёт речь, а если точнее, о Touch module для Arduino.

Принцип работы сенсорных кнопок

Модули с сенсорными кнопками в большинстве своём используют проекционно-ёмкостные сенсорные экраны (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сенсорный_экран). Если не вдаваться в пространственные объяснения их работы, для регистрации нажатия используется вычисление изменения ёмкости конденсатора (электрической цепи), при этом важной особенностью является возможность выставлять различную начальную ёмкость, в чём мы убедимся далее.

Человеческое тело обладает некоторой электрической емкостью, а следовательно, и невысоким реактивным сопротивлением для переменного электрического тока. Если прикоснуться пальцем либо каким-либо электропроводящим объектом, то через них потечет небольшой ток утечки от устройства. Специальный чип определяет эту утечку и подаёт сигнал о нажатии кнопки. Плюсами данной технологии являются: относительная долговечность, слабое влияние загрязнений и устойчивость к попаданию воды.

Сенсорные или механические кнопки

+ Сенсорная кнопка «ощущает» нажатие даже через небольшой слой неметаллического материала, что обеспечивает разнообразие в использовании её во всевозможных проектах.

+ Из предыдущего пункта вытекает и этот – возможность использовать сенсорную кнопку внутри корпуса повышает привлекательность проекта, что не влияет на функционал, но достаточно важно в повседневной жизни, чтобы не обращать на это внимание.

+ Стабильное функционирование, которое выражается отсутствием подвижных частей и частой калибровкой (о чём будет сказано ниже). Вам не придется беспокоиться о дребезге кнопок, возникающем при использовании механического собрата, что существенно облегчит жизнь начинающему ардуинщику. Поэтому ещё один плюс, пусть и не для всех – простота при работе.

Из минусов можно отметить следущее:

  • Сенсорные кнопки плохо работают при минусовых температурах, поэтому они непригодны для использования за пределами помещений.
  • Высокое потребление электричества, вызванное необходимостью постоянно поддерживать одинаковую ёмкость.
  • Сенсорная кнопка не работает при нажатии её рукой в перчатке либо плохо проводящим электричество объектом

Схема подключения Call Me и описание

Для включения светильника достаточно провести рукой по панели, под которой установлен сенсорный датчик

— Сенсорный датчик касания монтируется на оборотной стороне панели: например, столешницы, боковины навесного шкафа, стеновой панели, детали мебели (дерево, стекло, пластик, матовые или прозрачные неметаллические материалы)

— Со встроенными функциями soft-start (плавное включение) и soft-stop (плавное выключение)

— Встроенная защитная функция выключения после 18 часов непрерывной работы

— Накладной или врезной монтаж

— Крепление датчика на 2-х сторонний скотч и саморезы

— Зона чувствительности датчика в радиусе 40мм

Сенсорная кнопка-модуль TTP223B

Миниатюрная плата размером 14,5 х 11 мм. Куплена для экспериментов в одном экземпляре, примерно за 21 руб. На плате есть 3 выводных отверстия под хедер и поверхностные контактные площадки под конденсатор регулировки чувствительности, а также «перемычки» A и B для программирования режимов работы.

Читать еще:  Как подобрать выключатели розетки под интерьер

Микросхема.

По сути вся схема платы-кнопки образованна крошечной микросхемой TTP223B в корпусе SOT-23-6L.

Размер корпуса микросхемы 3 х 1.5 мм.

Информация из даташита:

Распиновка ног микросхемы.

Package Type SOT-23-6L
TTP223-BA6 PACKAGE CONFIGURATION

Pad No.Pad NameI/O TypePad Description
1QOCMOS output pin
2VSSP Negative power supply, groundP Negative power supply, ground
3II/O Input sensor portI/O Input sensor port
4AHLBI-PLOutput active high or low selection,1=>Active low; 0(Default)=>Active hi
5VDDPPositive power supply
6TOGI-PLOutput type option pin,1=>Toggle mode; 0(Default)=>Direct mode

Базовая схема подключения микросхемы (из даташита).

Пояснения работы.

Всё что нужно, чтобы использовать «кнопку» в схеме — это подать на нее питание VCC (VDD) (от +2 до +5.5 в) и соединить её с общим проводником GND в схеме. На выводе I/O , в зависимости от конфигурации, будет напряжение (от +2 до +5.5 в) , которое будет управлять подключенным реле или микроконтроллером.

Сенсор может срабатывать не только от прикосновения, но и от поднесения руки на расстояние примерно около полсантиметра, а так же от находящегося в непосредственной близости источника электромагнитного поля, например сетевого провода 220 в.

Режимы работы / Программирование.

На плате предусмотрены две пары контактных площадок для установки перемычек: A и B (по умолчанию они не замкнуты).

Замкнут A — Электронная «кнопка» замкнута, размыкание происходит только в момент прикосновении.
Замкнут B — «Кнопка» работает в режиме фиксации. Коснулся, убрал руку — цепь замкнута. Коснулся еще раз, убрал руку — цепь разомкнута.
Замкнут A и B — По сути это такой же режим как и «замкнут B«, только при подаче питания кнопка будет замкнута, и при первом прикосновении разомкнется.
Не замкнуто ни чего — Временное замыкание, работает как нефиксируемая кнопка, прикоснулся — цепь замкнута, убрал руку — цепь разомкнулась.

Также можно отрегулировать чувствительность срабатывания сенсора, установив конденсатор до 50 пФ. Например, если емкость ближе к 0 пФ, то достаточно просто поднести руку на расстояние примерно до 5 мм к выделенной области «touch», а если увеличить емкость до 50 пФ и более, то чтобы вызвать срабатывание, необходимо прикоснуться уже прямо к оголенному проводнику-контакту сенсора.

SMD светодиод, расположенный на модуле «загорается», свидетельствуя о том, что «кнопка» находится в режиме «замкнуто».

Бракованный модуль.

Кроха пришла ко мне уже давно, я ее убрал в коробочку и не проверял, а когда пришло время испытать ее, она оказалось с браком, причем довольно критичным. Так как я еще не имел дел с такими сенсорными кнопками, сначала никак не мог понять, почему ничего не хочет работать, и к тому же слегка греются контакты в макетной плате. Прозвонил ножки VCC и GND — между ними обнаружилось замыкание.

Очень внимательно разглядывал модуль — всё было в порядке. В итоге пришлось отпаять 6-ногую микросхему — оказалось, что под ней дорожки не разделены, видимо не протравились при изготовлении, более того, GND еще и замкнут на одну дорожку, идущую к контактной площадке «A».

Читать еще:  Автоматический выключатель однофазный технические характеристики

Разделил дорожки, процарапав медное покрытие иголкой. Запаял микросхему на место — и к моему удивлению, всё заработало как надо!

Тест работы сенсорной кнопки с Bluetooth модулем CSRA64215.

Ссылки связанные с модулем:

Изготовление печатной платы: Часть 1 и Часть 2

Схема подключения сенсорного модуля очень проста, в сравнении с обычной кнопкой, дополнительно потребуется соединить его только с GND. Несмотря на то, что у TTP223 заявленное рабочее напряжение от +2 до +5.5 в, микросхема без проблем заработала от +1.8 в.

Отключение на время сенсора у смывающих устройств.

Сенсорными модулями комплектуются кнопки смыва и датчики для писсуара. Для того, чтобы провести чистку писсуара или унитаза потребуется на время отключить датчик. По стандарту, временной интервал отключения составляет 3 минуты. Для этого нужно поднести палец к датчику и дождаться тройного мигания индикатора. Всё. После этого вы сможете в течение 3 минут провести уборку. Если вы справились раньше, и нужно принудительно включить датчик, то поднесите палец к сенсору и дождитесь, когда он помигает индикатором.

Настройка смесителей на 1 из 7 режимов работы.

Все смесители с сенсорными датчиками запрограммированы на работу по одному из семи различных режимов работы. Чтобы настроить смеситель по одному режиму, требуется провести парочку манипуляций:

Шаг 1Выключите устройство из источника питания, чтобы обнулить настройки.
Шаг 2Через 10 секунд включите источник питания. У вас есть 3 минуты, чтобы настроить нужный вам режим работы
Шаг 3Поднесите к устройству палец к сенсору. Польётся вода и индикатор начнет постоянно мигать. Дождитесь, пока светодиод перестанет мигать, и уберите палец. Отключится вода. Все, вы вошли в режим настройки
Шаг 4Поднесите палец к сенсору. Начнем мигать светодиод с периодичность в несколько секунд. Количество миганий, означает выбранный Вами режим. Как только Вы выбрали нужный вам режим, убираете палец
Шаг 5Через 6 секунд индикатор промигает несколько раз, что означает выключение режима настроек

Ниже приведена таблица работы режимов.

*F: Моющий режим: Поступление потока воды заблокировано.
*G: Интервал автоматического смыва, зависит от использования.
*H: Интервал автоматического смыва, зависит от использования.
*I: Продолжительность автоматического смыва.
*M: Продолжительность тепловой дезинфекции.

Настройка объемов смыва на сенсорных кнопках инсталляций/датчиков писсуаров.

В таких кнопках имеется возможность настройки литража смыва при использовании устройства.
Настройка проходит так же в несколько шагов, что позволит быстро выставить нужный параметр.

Шаг 1Выключите устройство из источника питания, чтобы обнулить настройки
Шаг 2Через 10 секунд включите источник питания. У вас есть 3 минуты, чтобы настроить нужный вам режим работы
Шаг 3Поднесите палец к сенсору. Польётся вода и индикатор начнет постоянно мигать. Дождитесь, пока светодиод перестанет мигать, и уберите палец. Отключится вода. Все, вы вошли в режим настройки объема смыва
Шаг 4Поднесите палец к сенсору. Начнем мигать светодиод с периодичность в несколько секунд. Количество миганий, означает количество смываемых литров. Как только Вы выбрали нужный вам формат объема воды, убираете палец
Шаг 5Через 6 секунд индикатор промигает несколько раз, что означает выключение режима настроек
Читать еще:  Автоматический выключатель выдвижной 660в

Настройка режимов работы на сенсорных кнопках инсталляций/датчиков писсуаров.

Существует от 1 до 7 режимов, как и в смесителях, только в данных устройствах подключаются дополнительные функции.
Настройка проходит так же в несколько шагов, что позволит быстро выставить нужный параметр.

Шаг 1Выключите устройство из источника питания, чтобы обнулить настройки
Шаг 2Через 10 секунд включите источник питания. У вас есть 3 минуты, чтобы настроить нужный вам режим работы
Шаг 3Поднесите палец к сенсору. Польётся вода и индикатор начнет постоянно мигать. Дождитесь, пока светодиод перестанет мигать. Не убирайте палец, и дождитесь, когда загорится индикатор. После этого уберите палец. Отключится вода. Все, вы вошли в режим настройки режимов для клавиш смыва
Шаг 4Поднесите палец к сенсору. Начнем мигать светодиод с периодичность в несколько секунд. Количество миганий, означает выбранный режим. Как только Вы выбрали нужный, убираете палец
Шаг 5Через 6 секунд индикатор промигает несколько раз, что означает выключение режима настроек

Ниже приведена таблица работы режимов для кнопки для инсталляции с унитазом.

Ниже приведена таблица работы режимов для сенсора для писсуара.

*F: Моющий режим: Поступление потока воды заблокировано.
*G: Интервал автоматического смыва, зависит от использования.
*H: Интервал автоматического смыва, зависит от использования.
*J: Предварительный смыв: Через 2 секунды после распознавания объекта выполняется смыв. Туалет: 3 л, писсуар: 1–2 л.
*K: Смыв при опознавании объекта. Туалет: каждые 60 мин (макс. 3 раза), писсуар: каждые 2 мин (макс. 14 раз).
*L: Диапазон действия.

Nobby 231 (цена пока не объявлена)

Еще один телефон Nobby с похожим дизайном и возможностями, но уже под управлением KaiOS. Батарейка тут менее масштабная, на 1 400 мАч, но по времени автономной работы 231 наверняка будет сравним с 230 – поскольку KaiOS заметно менее прожорливая, чем древний Android, лежащий в основе Mocor 5. В остальном все похоже: экран с диагональю 2,4 дюйма, камера на 0,3 мегапикселя, 3G-модем, Wi-Fi и так далее.

Какой аппарат выбрать – с Android или с KaiOS? Есть основания полагать, что грандиозной разницы вы не заметите. Nobby 231 позволяет установить те же клиенты Facebook и WhatsApp, а в плане пользовательского опыта на несенсорном экране эти две операционки различаются мало.

Выводы:

  1. Дисплейный модуль состоит из: экрана в сборе с сенсорным стеклом (тачскрином).
  2. Современный экран смартфона — жидкокристаллическая матрица (LCD) с подсветкой, задача которой выводить изображение.
  3. Сенсорная панель – прозрачная сетка, которая реагирует на касания.
  4. В некоторых случаях мастера меняют сразу же весь дисплейный модуль, а не его составляющие. Соответственно цена за ремонт будет выше, чем за замену тачскрина или LCD экрана.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector