PCB“터치”버튼

PCB 패드를 버튼으로 사용할 수 있습니까? 사용자가 손에 쥐고있을 때만 사용하도록 설정되어있는 curcuit을 켜는 데 사용한다고 생각합니다.

영감으로 키보드 또는 계산기의 소프트 터치 버튼에 사용되는 패드를 사용했습니다.

인체는 저항이 매우 높다는 것을 알고 있으므로 터치 입력을 감지하는 데 적합한 회로는 무엇입니까? 베어 하드웨어 만. 여기서 마이크로 컨트롤러를 사용하고 싶지 않습니다.

안정성을 위해 오픈 게이트 디자인을 사용하지 않고 50Hz 노이즈에 의존합니다. 아마도 효과가 있을지 모르지만 인터리브 된 손가락을 사용하는 아이디어는 아주 잘 작동합니다.

건성 피부의 저항은 1k와 100k 사이에 있으므로 NMOS 트랜지스터 (ESD 보호 기능이있는 것을 찾으십시오)와 1M 옴의 큰 풀다운을 생각할 수 있습니다. 그런 다음 손가락을 풀업 저항으로 사용하여 MOSFET을 켤 수 있습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

또한 바이폴라 (또는 달링턴) 트랜지스터를 사용할 수 있으며 ESD 결함에 덜 취약하지만 필요한 경우 출력에 큰 전류를 공급할 수 없으므로 출력을 버퍼링해야합니다.

용량 성 센서는 대안 솔루션이지만보다 복잡한 회로가 필요합니다.

표시된 것처럼 저항성 연결 패드를 사용할 수 있지만 일반적으로 용량 성 패드가 더 좋습니다. 저항성 패드는 회로에 직접 연결되어 외부로 개방됩니다. 따라서 정전기 방전 및 소음으로 인해 손상 될 수 있습니다.

용량 성 패드는 더 나은 방법이지만, 적어도 잘하고 싶다면 감지하기 위해 약간 더 많은 펌웨어가 필요합니다. 초보적인 노이즈 내성을 확보하려면 저항성 패드에도 펌웨어가 필요합니다. FET의 게이트와 같이 민감한 두 개의 패드를 연결하는 것은 나쁜 생각입니다. 공통 모드 및 기타 주변 소음을 취소 할 수 없습니다.

다음은 최근에 정전 용량 버튼을 연구하기 위해 한 작은 보드의 레이아웃입니다.

캡 패드는 직경이 150mil (3.8mm) 인 작은 디스크이며, 그렇지 않으면 최상층의 접지로 둘러싸여 있습니다. 마이크로 컨트롤러는 PIC 16LF1786입니다. 사용자와 직접 인터페이스하지 않는 다른 모든 부품은이 2 층 보드의 바닥에 장착됩니다.

PIC는 지속적으로 패드를 스캔합니다. 패드의 눌림 / 릴리스 감지에 변화가 감지되면 직렬 포트를 통해 메시지를 보내고 오른쪽 상단의 표시등을 업데이트 한 후 프레스에서 경고음을냅니다.

테스트를 위해 PIC가 각 패드의 누름에 대한 내부 값을 정기적으로 보내도록 할 수 있습니다. 다음은 손가락으로 연속해서 각 패드를 눌렀을 때 전체적으로 눌려진 디지털 상태 외에도 5 가지 원시 감지 값의 플롯입니다.

보시다시피 노이즈 내성은 탁월합니다. 가장 약한 신호조차도 300을 넘었고 소음은 ± 2 정도였습니다.

"Pressed"라고 표시된 자홍색 트레이스는 개별 버튼 누름 상태의 OR을 나타냅니다. 레벨에는 프레스 및 릴리스 임계 값이 표시됩니다. 이 경우 사용되지 않는 추가 신호가 많이 있습니다. 이러한 특정 임계 값은 버튼 위의 몇 층의 종이를 견딜 수 있도록 조정되었습니다.

물론 버튼 라인을 처리하고 처리하는 것은 영리하지만, 아주 겸손한 마이크로 컨트롤러로 결과를 얻을 수 있습니다.

나는 동일한 마이크로가 문자 디스플레이를 관리하는 실제 제품에서 이것을 사용하고 있습니다. 향후 몇 가지 제품에서 재사용 할 기본 사용자 인터페이스 하위 시스템입니다. 직렬 포트를 통해 주 시스템 컨트롤러와 인터페이스합니다. 메인 컨트롤러는 디스플레이에 쓰기 명령을 보내고 버튼 상태가 변경 될 때마다 비동기 메시지를받습니다.