1、 触摸开关传感器简介 #
触摸开关,是科技发展进步的一种新兴产品。他一般是指应用触摸感应芯片原理设计的一种墙壁开关,是传统机械按键式墙壁开关的换代产品。能实现更智能化、操作更方便的触摸开关有传统开关不可比拟的优势,是家居产品的非常流行的一种装饰性开关。
触控开关有很多种,现在最常见的有如下几种:
1、机械轻触开关:仍然是传统的按钮开关,只是改进后行程短,所需按下的距离小而已。
2、双片导电开关:前端是两个电极片,里边是一个放大电路,将手指触摸时在两个极片中形成的电流放大,并驱动后级电路,实现开关或控制功能。
3、单片触发开关:前端只有一个电极,手碰后人体作为天线接收了从空间吸收到的电磁波并通过电极送进电路中,电路是一个高增益的放大电路,可以把很小的信号放大,并用这个信号来触发后级电路实现开关或控制功能。由于要放大很小的信号,需要较高的输入阻抗,这种电路抗静电能力较弱,很容易静电损坏。
4、电阻膜或导电膜压感开关:这种开关由三层结构实现,上层和下层导电片中间夹一个支撑格,电脑键盘一般就是这种结构,实际上与轻触开关仍属一类,但人几乎感觉不到行程。
5、电容指触开关:使用特殊形状设计的PCB(印刷线路板)形成的电容来作为是否触摸的触发条件,一般使用硬性的FR-4基材,这种材料制成的电容触板电容基数小,指触后电容改变明显,效果好。通过一个SLOPE电路或频压转换电路实现对电容变化的判别,最后确定是否有手指触碰。
触摸键主流上采用的是电容式感应技术。我们知道人体是导电的,而电容式感应按键下方的电路能产生分布均匀的静电场,当我们的手指移到按键的上方时,按键表面的电容发生了改变,内部相关电路依据这种电容的改变来做出判断,实现预定的功能。电容式按键使用起来非常方便,只须摸,无须用力按,就可操作。
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本次实验所用金属触摸传感器,有三个针脚,VCC和GND用来给传感器内部电路提供电源,手指触摸传感器上晶体管基极时期导电,sig针脚发出信号变化,控制板数字端口接收到这种变化后,借助程序实现开关功能。
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2、中断 #
外部中断作为处理器响应外部事件的通道,在控制系统中起着非常重要的作用。
Mind+2号引脚和3号引脚提供中断功能,支持上升沿,下降沿和水平变化三种中断方式。
点击主界面左下角“扩展”选择“功能模块”-“引脚中断”
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回到主界面即可使用中断功能。
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3、互动思考: 触摸开关的应用 #
触摸开关是电子取代机械的又一成功应用。触摸开关没有金属触点,不放电不打火,大量的节约铜合金材料,同时对于机械结构的要求大大减少。它直接取代传统开关,操作舒适、手感极佳、控制精准且没有机械磨损。同时,触摸开关更有人性化的关怀,可以自己选择开关上的文字提示,个性化的文字标签呈现出液晶显示的效果,水晶面板发出淡淡的微光,让深夜不再是完全的漆黑,足以让人形成方位和轮廓感。触摸开关大量用在装饰场合,甚至是一些家用电器的触控面板或者触控遥控器
4、 所需元件清单 #
Arduino Uno主板
USB数据线
触摸开关传感器
面包板
9V电池
杜邦导线
5、 动手实验 #
参照下图正确接线,用手指触摸开关,观察串口输出窗口sig输出变化,以及主板上LED灯状态变化。
A实验接线图
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B实验程序图
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6、拓展训练 #
实验2:使用中断制作一个触摸开关实验
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实验3:制作一个触摸开关和led灯的串行电路