Κουμπί αναλογικό ευαίσθητο στην πίεση: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Σήμερα υπάρχει μια πληθώρα επιλογών κουμπιών και απτικών διακοπτών σε οποιαδήποτε τιμή και οποιονδήποτε παράγοντα μορφής. Δυστυχώς, εάν θέλετε να λάβετε αναλογική είσοδο, οι επιλογές σας είναι πιο περιορισμένες. Εάν ένα ρυθμιστικό χωρητικότητας δεν ικανοποιεί τις ανάγκες σας, πιθανότατα δεν έχετε τύχη.

Ξεκίνησα να φτιάξω ένα μουσικό όργανο που θα μπορούσε να ανιχνεύσει πόσο σκληρά πατούσε ο χρήστης τα κουμπιά, συνεχώς. Οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες αποκλείονταν, γιατί ενώ μπορούν να δώσουν ενδείξεις για το πόσο σκληρά πιέζετε, είναι δύσκολο να διατηρήσετε αυτές τις μετρήσεις ακριβείς για πολλά δευτερόλεπτα. Οι αισθητήρες Flex ήταν ακριβοί και δυσκίνητοι.

Η Velostat, η οποία είναι μια μάρκα πλαστικού-ανθεκτικού πλαστικού (όσο περισσότερο πιέζετε, τόσο χαμηλότερη είναι η ηλεκτρική του αντίσταση) ταιριάζει απόλυτα στο λογαριασμό. Σήμερα, θα σας παρουσιάσω μια απόδειξη της ιδέας και ένα ωραίο πρωτότυπο. Το τελευταίο λειτουργεί πραγματικά αξιόπιστα μετά τη βαθμονόμηση και είναι αρκετά απλό και φθηνό αρκετά ώστε να σκεφτείτε να τα φτιάξετε κατά δωδεκάδα.

Βήμα 1: Βήμα 1: Απόδειξη της ιδέας

Χρησιμοποιώντας ένα κομμάτι χαρτόνι και ένα αγώγιμο στυλό μελάνης, σχεδιάστε ένα μοτίβο διαπλεκόμενης χτένας. Τα κομμάτια μου έχουν πλάτος περίπου 2mm και πλάτος 1mm. Στη συνέχεια έκοψα ένα κομμάτι velostat 15*15mm που έβαλα από πάνω.

Όταν πιέζω με το δάχτυλό μου, μπορώ να μετρήσω μια αντίσταση μεταξύ 5 και 15 kOhm, ανάλογα με το πόσο σκληρά πιέζω.

Βήμα 2: Βήμα 2: το PCB

Σχεδίασα ένα κύκλωμα PCB για το έργο μου και το έκανα επαγγελματικά. Σε αυτά τα παραδείγματα, τα κομμάτια έχουν πλάτος 0,5 mm και απόσταση μεταξύ τους 0,5 mm. αλλά το Velostat είναι στην πραγματικότητα αρκετά επιεικής.

Για να έχετε καλά αποτελέσματα, βάλτε το Velostat μόνο εκεί που το χρειάζεστε. Χτύπησα κομμάτια διμέτρου 5 χιλιοστών και τα κόλλησα με κανονική ταινία. Η αγώγιμη ταινία του άξονα Ζ δεν λειτουργεί εδώ, καθώς απελευθερώνεται πολύ αργά και δεν μπορείτε να πείτε πότε ο χρήστης έχει σηκώσει το δάχτυλό του.

Βήμα 3: Βήμα 3: το καπάκι κουμπιού

Χρησιμοποίησα κουμπιά πυριτίου που παρήγγειλα από το Taobao (αλλά αν δεν ζείτε στην Κίνα, ίσως έχετε καλύτερη τύχη στο συνηθισμένο κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών). Έχουν διάμετρο 10 mm, (12 στη βάση) και δεν έχουν αγώγιμο μαξιλάρι στο κάτω μέρος.

Η βάση έχει πάχος περίπου 1mm, το οποίο είναι κοντά στο πάχος της ταινίας διπλής όψης που είχα γύρω.

Για να ανοίξετε μια τρύπα στην ταινία διπλής όψης, πρέπει να την τοποθετήσετε επίπεδη. Για να μην κολλήσει στο γραφείο σας, χρησιμοποιήστε ένα κομμάτι χαρτί με επικάλυψη σιλικόνης, όπως το προστατευτικό φιλμ του ρολού σας με ταινία διπλής όψης και κολλήστε το από κάτω. Βρήκα τις γροθιές μου στο Taobao, για λιγότερο από ένα δολάριο το κομμάτι.

Πάνω από την ταινία διπλής όψης, έβαλα ένα κομμάτι πλαστικό από το κάλυμμα ενός χρησιμοποιημένου σημειωματάριου.

Βήμα 4: Βήμα 4: Χρησιμοποιήστε το

Μετά τη συναρμολόγηση του κουμπιού, έβαλα το δάχτυλό μου στην κορυφή και μέτρησα τις αντιστάσεις από 1,5 έως 18 kOhm. Εάν σηκώσετε το δάχτυλό σας, το Velostat μπορεί να αγγίξει ή όχι, οπότε το cicuit είναι μερικές φορές ανοιχτό.

Για να χρησιμοποιήσετε αυτό το νέο κουμπί, ρυθμίστε μια γέφυρα διαίρεσης τάσης με αντίσταση (ας πούμε, 4kOhm). Το μεσαίο σημείο μπορεί να μετρηθεί με ένα Arduino.

Στη συνέχεια, πρέπει να μετρήσετε τις τιμές για την ελάχιστη και τη μέγιστη πίεση και να υπολογίσετε πόσο μακριά βρίσκεστε μεταξύ των δύο. Iμουν σε θέση να λάβω απαντήσεις 7 ή 8 bit από μια αναλογική είσοδο Atmega 10 bit χωρίς πολύ κακό.

Η καμπύλη απόκρισης δεν είναι γραμμική. Δεν έχω προσπαθήσει να το κανονικοποιήσω ακόμα. Επίσης, υπάρχει κάποια υστέρηση: η τιμή στην οποία επιστρέφετε αφού αφήσετε το κουμπί είναι συχνά ελαφρώς διαφορετική από αυτήν που είχατε λίγο πριν πατήσετε. Ωστόσο, όταν το χρησιμοποιείτε με ανθρώπινο δάχτυλο, είναι ήδη αρκετά καλό για στροφές και δονήσεις.