静電容量センシング


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Arduinoまたは他のマイクロコントローラーに静電容量の変化を検出させる方法はありますか?

金属製のドアハンドルに触れたときにのみオンになる画面がドアにあると思います。

回答:



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ここにチュートリアルがあります http://www.nerdkits.com/videos/halloween_capacitive_touch_sensor/

手の存在を検出するために使用される実際のセンサーは、ビデオで詳しく説明されていますが、ここでは概要です。当社のセンサーは、静電容量式タッチセンサーがラップトップのタッチパッドで機能するのと同じ原理で動作します。これらの静電容量式タッチセンサーは、人間のほとんどが水であるという前提で機能します。電界に近づくと、センサーが気付くのに十分な容量を変更します。

私たちのシステムでは、コンデンサと抵抗を並列に接続したRC回路をセットアップしました。MCUを使用して、最大5V(デジタル高電圧)までコンデンサを充電します。次に、ピンを入力ピンに変換します。これにより、基本的にそのノードが切断されます。これにより、コンデンサは抵抗器を介して放電できます。コンデンサが放電するのにかかる時間は、抵抗値と静電容量の積に関係します。MCUで測定するのに十分な長さのRC時定数になるように、十分に大きな抵抗値を選択します。この場合、100Kオームはうまくいきました。この場合のセンサーは2枚のアルミホイルで、1つはMCUピンに接続され、もう1つはGNDに接続されています。これらの2つのシートは、MCUが充電および放電するコンデンサを作成します。2枚のシートの間で手を動かすと、電界が変化し、したがって、私たちのスズ箔の仕掛けの静電容量。したがって、コンデンサの放電には時間がかかります。これは、マイクロコントローラーのコードによって検出されます。


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静電容量を測定するために見つけた最良の方法の1つは、RC回路を使用することです。マイクロプロセッサのデジタルI / Oポートを使用して、固定抵抗を介して静電容量センサーを充電および放電します。充電/放電サイクルを開始したら、タイマーを開始します。次に、コンパレータを使用して、コンデンサが完全に充電/放電されたことを検出します。コンパレータがトリップしたらタイマーを停止します。その後、タイマーに保存された値を使用して、センサーの静電容量を計算できます。



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静電容量式タッチセンサーは、追加のハードウェアなしで実行できます。コツは、デジタルピンの内部プルアップを有効にし、ピンをプルアップするのにかかるCPUサイクルをカウントすることです。

コードと説明:http : //playground.arduino.cc/Code/CapacitiveSensor


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私は、テスト対象のコンデンサを発振器の一部として使用し、コントローラを使用してヒューズの幅を測定することで、ジョブのアナログ部分をマイクロローラーから遠ざけることを好みます。それは余分な部分ですが、私はこの方法でより良い結果を得ました。

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