دکمه فشار آنالوگ حساس به فشار: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

امروزه تعداد زیادی دکمه و سوئیچ لمسی به هر قیمتی و هر شکل وجود دارد. متأسفانه ، اگر به دنبال دریافت ورودی آنالوگ هستید ، گزینه های شما محدودتر است. اگر یک کشویی خازنی نیاز شما را برآورده نمی کند ، احتمالاً شانس ندارید.

من قصد داشتم یک ساز موسیقی بسازم که بتواند میزان فشار مداوم دکمه ها توسط کاربر را تشخیص دهد. سنسورهای پیزوالکتریک دور از ذهن نبودند ، زیرا در حالی که می توانند میزان فشار را فشار دهند ، اما نمی توان این خوانش ها را برای چند ثانیه دقیق نگه داشت. سنسورهای فلکس گران و سخت بودند.

Velostat ، که یک نام تجاری از پلاستیک مقاوم در برابر پیزو است (هرچه بیشتر فشار دهید ، مقاومت الکتریکی آن کمتر می شود) کاملاً مناسب است. امروز ، شما را با یک اثبات مفهوم و یک نمونه اولیه زیبا آشنا می کنم. دومی در واقع پس از کالیبراسیون کاملاً قابل اعتماد عمل می کند و به اندازه کافی ساده و ارزان است که ممکن است در نظر بگیرید که آنها را با دهها دستگاه بسازید.

مرحله 1: مرحله 1: اثبات مفهوم

با استفاده از یک تکه مقوا و یک قلم جوهر رسانا ، یک الگوی شانه در هم پیچیده بکشید. قطعات من حدود 2 میلی متر عرض و 1 میلی متر عرض دارند. سپس یک قطعه velostat 15*15 میلی متر را که روی آن قرار دادم ، برش دادم.

وقتی با انگشت فشار می دهم ، بسته به شدت فشار دادن می توانم مقاومت بین 5 تا 15 کیلو اهم را اندازه گیری کنم.

مرحله 2: مرحله 2: PCB

من برای پروژه خود یک مدار PCB طراحی کردم و آن را به صورت حرفه ای تولید کردم. در این مثالها ، مسیرها 0.5 میلی متر عرض و 0.5 میلی متر فاصله دارند. اما Velostat در واقع بسیار بخشنده است.

برای به دست آوردن نتایج خوب ، Velostat را فقط در جایی که به آن نیاز دارید قرار دهید. من قطعات 5 میلی متری را مشت کردم و با نوار معمولی آنها را چسباندم. نوار رسانای محور Z در اینجا کار نمی کند ، زیرا بسیار آهسته منتشر می شود و نمی توانید تشخیص دهید که کاربر چه زمانی انگشت خود را برداشته است.

مرحله 3: مرحله 3: درپوش دکمه

من از دکمه های سیلیکونی که از Taobao سفارش دادم استفاده کردم (اما اگر در چین زندگی نمی کنید ، ممکن است در فروشگاه الکترونیکی معمول خود شانس بیشتری داشته باشید). قطر آنها 10 میلی متر ، (12 پایه) است و در قسمت زیرین آنها یک پد رسانا وجود ندارد.

ضخامت پایه حدود 1 میلی متر است ، که تقریباً ضخامت نوار دو طرفه ای است که در اطراف داشتم.

برای ایجاد سوراخ در نوار دو طرفه ، باید آن را صاف قرار دهید. برای اینکه روی میز نچسبد ، از یک تکه کاغذ با روکش سیلیکون ، مانند فیلم محافظ رول نوار دو طرفه خود استفاده کنید و آن را در زیر بچسبانید. من مشت های خود را در Taobao ، با قیمتی کمتر از یک دلار ، پیدا کردم.

بالای نوار دو طرفه ، یک تکه پلاستیک را از روی جلد دفترچه یادداشت استفاده شده گذاشتم.

مرحله 4: مرحله 4: از آن استفاده کنید

پس از مونتاژ دکمه ، انگشت خود را روی آن قرار دادم و مقاومت های 1.5 تا 18 کیلو اهم را اندازه گیری کردم. اگر انگشت خود را بالا بیاورید ، Velostat ممکن است لمس کند یا نه ، بنابراین گاهی اوقات کیک باز می شود.

برای استفاده از این دکمه جدید ، یک پل تقسیم ولتاژ را با یک مقاومت (مثلاً 4 کیلو اهم) تنظیم کنید. نقطه وسط را می توان با آردوینو اندازه گیری کرد.

سپس باید مقادیر حداقل و حداکثر فشار را اندازه گیری کنید و فاصله بین این دو را محاسبه کنید. من توانستم از طریق یک ورودی آنالوگ 10 بیتی Atmega پاسخ های 7 یا 8 بیتی را بدون خلل زیاد دریافت کنم.

منحنی پاسخ خطی نیست. من هنوز سعی نکردم آن را عادی کنم. همچنین ، برخی پسماندها وجود دارد: مقداری که پس از رها کردن دکمه به آن برمی گردید اغلب با مقداری که قبل از فشار دادن داشتید کمی متفاوت است. با این حال ، هنگام استفاده از آن با انگشت انسان ، از قبل برای پیچ و تاب و ارتعاش به اندازه کافی خوب است.