O Czujniki dotykowe, My, ludzie, zdajemy sobie sprawę, że kiedy dotykamy przedmiotu, uświadamiamy sobie dzięki dotyku i możemy odpowiednio zareagować Komputery i maszyny nie mają takiej mocy Inżynierowie opracowali więc czujniki dotykowe, które umożliwiają urządzeniom reagowanie zgodnie z potrzebami Tak więc czujniki dotykowe wchodzą do prawie wszystkich naszych urządzeń, takich jak telefony komórkowe, samochody itp Ponadto czujniki dotykowe całkowicie zastąpiły wiele urządzeń mechanicznych
W tym artykule dowiesz się wszystkiego o czujnikach dotykowych: jak działają, różnych typach czujników dotykowych i jak tworzyć czujniki dotykowe
Co to jest czujnik dotykowy
Czujniki dotykowe, znane również jako czujniki dotykowe, są tanimi i prostymi czujnikami, które wykrywają i rejestrują dotyk fizyczny
Projektanci systemów wolą czujniki dotykowe, ponieważ oferują wiele opcji projektowych, które zapewniają ulepszony interfejs użytkownika i bardziej niezawodne korzyści
Ponadto czujniki dotykowe są bardziej nowoczesne i atrakcyjne
jak działają czujniki dotykowe
Czujniki dotykowe działają jak zwykłe przełączniki Ponieważ w przypadku ciśnienia lub kontaktu na powierzchni czujnika dotykowego obwód jest zamknięty
Telefon z ekranem dotykowym
Z drugiej strony, po usunięciu ciśnienia lub kontaktu, obwód jest odłączony i nie ma prądu przepływającego
Poniższa ilustracja przedstawia działanie czujnika dotykowego
Schemat obwodu czujnika dotykowego
Typ czujnika dotykowego
Istnieją cztery rodzaje czujników dotykowych które pozwalają na niebezpieczeństwo
Pojemnościowe czujniki dotykowe
Rezystancyjny czujnik dotykowy
Czujniki dotykowe podczerwieni
czujniki dotykowe piły
Przyjrzyjmy się każdemu z nich
Pojemnościowe czujniki dotykowe
Pojemnościowe czujniki dotykowe obliczają poruszenia dotykowe na podstawie zakłóceń elektrycznych spowodowanych zmianami pojemności
Testowanie pojemności
Kategoria: Źródła wikipedia, wielojęzyczny program współpracy encyklopedii oparty na technologii Wiki, jest także encyklopedią internetową napisaną w różnych językach, której celem jest zapewnienie wolności całej ludzkości
Aby stworzyć pojemnościowe czujniki dotykowe, inżynierowie umieszczają przezroczyste elektrody na szklanych panelach i pokrywają wykończenie zabezpieczające
Podstawy działania pojemnościowych czujników dotykowych
Gdy materiał przewodzący zbliża się do czujnika elektrody, drukowana płyta drukowana generuje ładunek elektryczny na całej powierzchni (To samo dzieje się w przypadku fizycznego kontaktu z szkłem
W rezultacie pojemność jest zmniejszona, co umożliwia systemowi określenie miejsca dotknięcia
System wykrywa dotyk w wielu obszarach, a w niektórych przypadkach umożliwia rozwinięcie i dotknięcie kurczenia
W przypadku pojemnościowych czujników dotykowych materiały przewodzące, takie jak woda i woda, mogą powodować nieoczekiwane lub niewłaściwe wyzwalacze
W związku z tym inżynierowie używają algorytmów programowych lub większej liczby poduszek indukcyjnych do rozróżniania błędów dotykowych pojemnościowych czujników dotykowych od
Dostępne są dwa rodzaje czujników dotykowych
Wykrywanie pojemności powierzchni — inżynierowie nakładają warstwę powłoki przewodzącej po jednej stronie powierzchni izolacji i używają prądu w całej warstwie przewodzącej
W przypadku kontaktu na powierzchni tworzony jest kondensator między powłoką przewodzącą a izolacją które wydobywają prąd z każdego rogu
IC mierzy prąd z każdego kąta w celu określenia położenia dotykowego na powierzchni
Wykrywanie pojemnościowe - gdzie inżynierowie umieszczają materiał przewodzący w środku dwóch izolatorów, takich jak złoto, miedź lub tlenek indowo-cynowy. Następnie inżynierowie używają układu scalonego do monitorowania siatki.
Układ scalony oblicza miejsce dotknięte w momencie kontaktu z materiałem przewodzącym.
Pojemnościowy czujnik przemieszczenia
Zalety
Wysoka responsywność
Obsługuje wielodotyk
Nie potrzebuje nacisku, aby działać
Wady
Podatność na ścieranie
Nie można pracować w rękawiczkach ani z rysikiem
Niepewność w trudnych warunkach
Rezystancyjny czujnik dotyku
Rezystancyjny czujnik dotykowy rozpoznaje dotyk w odpowiedzi na nacisk wywierany na powierzchnię.
Rezystancyjne czujniki dotykowe składają się z pary warstw przewodzących oddzielonych materiałem izolacyjnym.
Rezystancyjny ekran dotykowy
Jak to działa?
Podczas wywierania nacisku na powierzchnię, zewnętrzna warstwa przewodząca naciska na warstwę wewnętrzną, zmieniając napięcie.
Następnie następuje porównanie napięcia początkowego ze zmianą napięcia umożliwiając systemowi zlokalizowanie miejsca, w którym nastąpiło dotknięcie.
W przeciwieństwie do pojemnościowych czujników dotyku, rezystancyjne czujniki dotyku nie obsługują wielodotyku.
Rezystancyjne czujniki dotyku dzielą się na trzy kategorie:
4- przewodowe rezystancyjne czujniki dotykowe, które są najbardziej przystępne cenowo.
5-przewodowe czujniki dotykowe umożliwiają większą liczbę aktywacji i mają podobne cechy jak czujniki 4- przewodowe, poza tym, że mają elektrody w dolnej warstwie.
8- Druciane rezystancyjne czujniki dotykowe są najbardziej wydajne.
Zalety
Ekonomiczne
Długotrwałe działanie
Łatwe w użyciu
Zmniejszony pobór mocy
Możliwość pracy z rysikiem i w rękawiczkach
Szybszy czas reakcji
Wady
Brak możliwości obsługi wielodotykowej
Funkcjonowanie w dużym stopniu zależy od siły nacisku
Czujnik dotykowy na podczerwień
W przeciwieństwie do innych czujników dotykowych, czujniki dotykowe na podczerwień nie pokrywają wyświetlacza dodatkowym ekranem.
Pasywny czujnik podczerwieni
Przeciwnie, monitory na podczerwień wykorzystują odbiorniki i emitery IR do generowania niewidocznych wiązek światła na całym ekranie.
Dzięki temu fizyczny kontakt na niepozornej wiązce światła (stan dotyku) pozwala czujnikom zlokalizować miejsce, w którym nastąpił dotyk.
Zalety
Nieograniczona trwałość dotyku
Brak wpływu zarysowań powierzchni
Najlepsza klarowność obrazu w porównaniu z innymi czujnikami
Wady
Podatność na fałszywą aktywację
Drogie
Podatność na wodę, śnieg i deszcz
Czujnik dotykowy wykorzystujący akustyczną falę powierzchniową (SAW)
Czujniki dotykowe SAW wykorzystują przetworniki piezoelektryczne z odbiornikami na szklanej płycie monitora. Robią to w celu wytworzenia mikroskopijnych fal ultradźwiękowych na powierzchni szkła.
Schemat przetwornika czujnika powierzchniowej fali akustycznej
Gdy dotykasz panelu, pochłaniasz część fali, umożliwiając przetwornikowi odebranie danych i zlokalizowanie punktu dotyku.
Czujnik powierzchniowej fali akustycznej można aktywować za pomocą rysika, palców lub dłoni w rękawiczkach.
Zalety
Wyjątkowa jakość obrazu
Długa żywotność dotyku
Zwiększona odporność na zarysowania
Wady
Twarde przedmioty, takie jak długopisy lub paznokcie, nie aktywują czujnika.
Woda może prowadzić do fałszywego wyzwolenia.
Materiały na ekranie mogą prowadzić do powstawania miejsc niedotykowych do czasu ich usunięcia.
Obwód czujnika dotykowego: Jak zrobić prosty czujnik dotykowy
Potrzebne materiały
Dioda LED
Tranzystor
Opornik
Procedura
Najpierw połącz szeregowo rezystor i diodę LED z kolektorem tranzystora. Upewnij się, że używasz rezystora ustawiającego prąd diody LED na około 20 mA.
Po drugie, podłącz tranzystor do ujemnego zacisku zasilania.
Po trzecie, wykonaj dwa przewody, potwierdzając, że mają one odsłonięte końce.
Na koniec podłącz jeden przewód do dodatniego zasilania, a drugi do bazy tranzystorów.
Możesz teraz dotknąć palcami obu przewodów, aby zobaczyć, jak świeci dioda LED.
Oto schemat obwodu, który możesz wykorzystać jako wskazówkę
Schemat obwodu czujnika dotykowego
Przewodnik po czujniku dotykowym Arduino
Materiały, których będziesz potrzebował
Seeeduino V4.2
Tarcza podstawowa Grove
Grove 12-klawiszowy pojemnościowy czujnik dotykowy 12C V2
Procedura
Podłącz MPR121 lub Grove 12-klawiszowy Capacitive 12C Touch Sensor V2 do portu I2C tarczy.
Następnie umieść grove base shield wewnątrz Arduino połącz Arduino z komputerem za pomocą kabla USB.
Konfiguracja oprogramowania
Pobierz i zainstaluj bibliotekę Grove Touch Sensor MPR121.
Następnie zrestartuj swoje Arduino IDE i odblokuj przykład kopiując poniższy kod do nowego szkicu Arduino IDE.
Zakończ wgrywanie kodu, otwórz monitor szeregowy Arduino IDEs i ustaw szybkość transmisji na 115200.
Zakładając, że wszystko robisz poprawnie po naciśnięciu padów CHO ~CH11 powinieneś otrzymać wyniki jak poniżej.
Zastosowania czujników dotykowych
Touchpady
Smartfony i urządzenia przenośne
Aplikacje samochodowe i przemysłowe
Instrumenty muzyczne
Pomiar ciśnienia i odległości
w robotyce
Czujniki dotykowe baterii kuchennych
Podsumowanie
Mamy nadzieję, że do końca tego artykułu potrafisz wymienić różne rodzaje czujników dotykowych, ich zastosowania, zalety i wady.
Przede wszystkim pamiętaj, aby dokładnie skopiować i wkleić kod, aby uzyskać dokładne wyniki. Możesz również skontaktować się z nami, aby uzyskać więcej informacji na ten temat.
