Датчик касания для ардуино

Датчик касания (датчик металла)

Модуль KY-036

Модуль KY-036 является датчиком касания и имеет металлический контакт для определения касания человека. Если прикоснуться пальцем к металлическому контакту (центральная нога датчика), то на плате загорится светодиод – датчик ощутил прикосновение. Модуль ещё называют датчиком металла, так как он срабатывает и при прикосновении металлическим предметом.

Модулем можно оснастить прибор, чтобы он выполнял функцию сенсорной кнопки. В качестве сенсорной поверхности используется металлическая деталь, напоминающая обычную кнопку, корпус электроприбора или другие металлические элементы конструкции. Металлическая сенсорная поверхность обладает большим запасом прочности, что важно в аппаратуре с антивандальными требованиями. В отличии от механических кнопок ресурс сенсорных не ограничен. Модуль датчика касания также применяется в оборудовании используемом при опасных видах работ для снижения риска несчастного случая.

Датчик касания KY-036 имеет два выхода: цифровой и аналоговый. Их можно использовать как одновременно, так и по отдельности. Цифровой выход выдаёт логический 0, если касания нет и логическую 1, если касание есть. А на аналоговом выходе в случаи наличия прикосновения напряжение уменьшается (100-300), а при его отсутствии достигает 5В (1023). Обычно используют один из вариантов. Датчик настраивается подстроечным резистором (потенциометром).

В модуле используется составной транзистор Дарлингтона KSP13 и компаратор LM393.

На торце платы модуля KY-036, на компоненте расположен контакт соединяемый с сенсорной металлической поверхностью. Прикосновение к поверхности способствует приёму электромагнитных волн частотой 50 Гц излучаемых электропроводкой помещения. Тело человека при этом служит антенной, а входная часть модуля радиоприёмником. Сигнал частотой 50 Гц усиливается микросхемой LM393YD и подаётся на выходы устройства. Модуль датчика касания содержит переменный резистор, с помощью которого устанавливается чувствительность датчика. На плате есть светодиод индикации включения питания и светодиод мигающий при касании.

На + подаём питание, на G – землю (GND). AO – аналоговый выход (подключаем к аналоговому пину A0), DO – цифровой выход (подключаем к цифровому пину 2). На выходе D0 при касании формируется сигнал из импульсов, следующих с частотой 50 Гц.

Когда прикосновения нет, то на цифровом выходе – 0, на аналоговом – 1023. Когда касаемся, то на цифровом – 1, на аналоговом

Входит в состав набора Набор из 37 датчиков

Источник

Ардуино: ёмкостный датчик прикосновения

Наверное уже никому в наше время не нужно объяснять, что такое тачпад? Этим удобным манипулятором снабжены все современные ноутбуки. Вместо джойстика или мышки, для перемещения курсора и кликов мы используем тачпад, или, по-научному, сенсорную панель.

В этом уроке мы будем работать с простым ёмкостным датчиком, который позволяет отследить всего одно касание (вот он, на рисунке справа). Наша задача, связать касание датчика пальцем с каким-нибудь действием, скажем, с излучением звука зуммером. Трогаем датчик — зуммер пищит. Не трогаем — молчит.

Для решения этой задачи нам понадобится соединить вместе контроллер Ардуино Уно, зуммер, и, собственно, сам датчик. В качестве последнего будем использовать небольшую платку на базе сенсорного чипа TTP223. Для питания устройства годится напряжение в диапазоне от 2 до 5.5 Вольт.

Данный датчик является цифровым, а значит он выдает только одно из двух возможных значений: истина или ложь. В электронике это соответствует высокому и низкому уровню напряжения, соответственно.

1. Подключение

Использованный нами в уроке ёмкостный датчик имеет три контакта:

• VCC — питание +5В;
• GND — земля;
• OUT — сигнал.

Как и все прочие цифровые датчики, линию OUT мы подключаем к любому свободному цифровому входу Ардуино Уно. Традиционно, используем для работы с датчиком вход №2. Получившаяся схема будет иметь вид:

Внешний вид макета

2. Программа

Теперь попробуем оживить всё это. Все что нам потребуется — это считывать состояние вывода №2 на каждом такте программы, и в зависимости от полученного значения, включать или выключать зуммер. Вот что у нас получается:

Наконец, записываем программу на Ардуино Уно, и смотрим что получилось!

Источник

Управление светом в доме с помощью сенсорного датчика и Arduino

Для управления различными устройствами в настоящее время придумано достаточно много разнообразных кнопок, переключателей и датчиков. Одним из подобных устройств является сенсорный датчик, который еще называют датчиком касания – от англ. Touch Sensor. Сенсорные датчики значительно упрощают ввод информации и легко подключаются к различным микроконтроллерам. Сейчас наиболее распространены емкостные сенсорные датчики – его подключение к плате Arduino мы и рассмотрим в данном проекте. С его помощью мы будем включать и выключать свет в комнате.

Сенсорный датчик (датчик касания) TTP223

Сенсорный датчик, который мы будем рассматривать в данном проекте, состоит из модуля емкостного сенсорного датчика и драйвера датчика на основе микросхемы TTP223. Рабочее напряжение для микросхемы TTP223 составляет от 2 до 5,5 В. Потребление тока у этой микросхемы очень низкое. Благодаря относительно дешевой цене, низкому энергопотреблению и легкости интеграции в различную встраиваемую электронику сенсорные датчики TTP223 получили в настоящее время достаточно широкое распространение.

Внешний датчика TTP223 показан на следующем рисунке.

Как видно из представленного рисунка, распиновка датчика достаточно проста. На одной стороне платы датчика расположена сенсорная область размером 11 мм на 10,5 мм с диапазоном срабатывания около 5 мм. На другой стороне платы датчика установлена микросхема TTP223, светодиод, резисторы и конденсатор.

При подключении датчика TTP223 к питанию по умолчанию на выходе OUT устанавливается напряжение низкого уровня (LOW). Если прикоснуться пальцем к рабочей области датчика, то выход OUT переключается с низкого уровня на высокий и загорается встроенный светодиод датчика. При необходимости настройки датчика можно использовать перемычки А и В, а так же перемычку без подписи (по умолчанию перемычки не установлены).

Назначение перемычек А и В:
► А – 0 / В – 0 – без фиксации состояния, при касании на выходе «1»
► A – 1 / B – 0 – без фиксации состояния, при касании на выходе «0»
► A – 0 / B – 1 – с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «1»
► A – 1 / B – 1 – с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «0»

То есть, перемычка А устанавливает логическое состояние на выходе «1» или «0» при нажатии, а перемычкой В включаем триггер и чтобы переключить состояние, необходимо повторно коснуться датчика.

Настройка чувствительности осуществляется с помощью добавления конденсатора от 0 до 50 пФ, где 0 пф соответствует максимальной чувствительности, а 50 пф – самой низкой чувствительности.

Для более подробного изучения принципов работы датчика рекомендуем вам посмотреть даташит на датчик TTP 223.

Немного о принципах работы реле

В этом проекте мы будем управлять включением/выключением электрической лампочки с помощью сенсорного датчика, платы Arduino и реле. Принцип работы реле различного типа показан на следующем рисунке.

NO на этом рисунке обозначает нормально разомкнутые контакты, а NC – нормально замкнутые контакты. L1 и L2 – это выводы катушки реле. Когда на катушку реле не подано напряжения реле находится в выключенном состоянии – якорь (POLE) подключен к нормально замкнутому контакту. При подаче питания на катушку якорь реле подключается к нормально разомкнутому контакту.

Очень важно определить рабочие параметры реле перед тем как включать его в схему. Реле различаются, в частности, по рабочему напряжению, прикладываемому к катушке реле (контакты L1 и L2). Некоторые реле имеют рабочее напряжение 12 В, некоторые – 6 В, а некоторые – 5 В. Для нашего проекта мы использовали реле с управляющим (рабочим) напряжением 5 В с возможностью коммутации напряжения 250 В с током до 6 А.

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino Uno (купить на AliExpress).
2. USB кабель для программирования и питания.
3. Сенсорный датчик (Touch Sensor) TTP223 (купить на AliExpress).
4. Транзистор BC549B (купить на AliExpress).
5. Диод 1N4007 (купить на AliExpress).
6. Резистор 2 кОм (купить на AliExpress).
7. Резистор 4,7 кОм (купить на AliExpress).
8. Реле с управляющим напряжением 5 В.
9. Электрическая лампочка с держателем.
10. Макетная плата.
11. Соединительные провода.

Резистор 2 кОм, транзистор BC549B и диод 1N4007 можно заменить модулем реле.

Работа схемы

Схема управления светом в доме с помощью сенсорного датчика и платы Arduino представлена на следующем рисунке.

Транзистор используется для включения и выключения реле – он используется в связи с тем, что контакты платы Arduino не способны обеспечить ток, необходимый для срабатывания реле. Диод 1N4007 предназначен для блокировки (гашения) электромагнитных импульсов, возникающих при включении и выключении реле. Сенсорный датчик непосредственно подключен к плате Arduino.

Внешний вид собранной на макетной плате конструкции проекта показан на следующем рисунке.

А на следующем рисунке показана схема соединений проекта на макетной плате.

Объяснение программы для Arduino

Полный текст программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Для начала в программе нам необходимо подключить используемые библиотеки.

Источник

Обзор сенсорного датчика TTP223

Автор: Сергей · Опубликовано 22.04.2020 · Обновлено 06.10.2021

Сегодня рассажу о недорогом и простом сенсорной кнопке на чип TTP223, так же приведу пример подключения с реле и платой Arduino.

Технические параметры

► Модуль собран на микросхеме TTP223B;
► Напряжение питания модуля: 2.5 – 5,5 В;
► Потребляемый ток при 5V (без светодиода): 11 мкА “холостой”, 15 мкА “нажат”
► Потребляемый ток при 3.3V (без светодиода): 7 мкА “холостой”, 9 мкА “нажат”
► Заявленный ток в режиме сна: 1.5-3 мкА
► Максимальный ток цифрового выхода: 8 мА
► Чувствительность: 0 – 50 пФ;
► Расстояние срабатывания: около 5 мм на воздухе, также работает через неметаллы (пластик, дерево, картон и т.д.)
► Режим работы по умолчанию: кнопка без фиксации, сигнал при нажатии 0 (HIGH)
► Время отклика (режим пониженного энергопотребления): 220 мс;
► Время отклика (активный режим): 60 мс;

Общие сведения

Емкостной сенсорный датчика основан на специализированной микросхеме TTP223. Рабочее напряжение микросхемы TTP223 составляет от 2 до 5,5 В, а потребление тока очень низок. Из-за дешевизны и легкой интеграции сенсорный датчик стал очень популярным, по сравнению с другими сенсорными датчиками.
На одной стороне платы, расположена сенсорная область размером 11 мм на 10,5 мм с диапазоном срабатывание около 5 мм. На другой стороне платы установлена микросхема TTP223, светодиод, резисторы и конденсор.

При подключении датчика TTP223 к питанию, по умолчанию выход OUT устанавливается в низкое состояние. Если прикоснутся пальцем рабочий области датчика, выход OUT переключается с низкого уровня на высокий и загорится встроенный светодиод. При необходимости, можно настроить модуль, для этого предусмотрены две перемычки А и В, а так же перемычка без подписи (по умолчанию перемычки не установлены).

Назначение перемычек А и В
► А — 0 / В — 0 — без фиксации состояния, при касании на выходе «1»
► A — 1 / B — 0 — без фиксации состояния, при касании на выходе «0»
► A — 0 / B — 1 — с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «1»
► A — 1 / B — 1 — с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «0»

То есть, перемычка А устанавливает логическое состояние на выходе «1» или «0» при нажатии, а перемычкой В включаем триггер и чтобы переключить состояние, необходимо повторно коснутся датчика.

Регулировка чувствительности.
Настройка чувствительности осуществляется с помощью добавления конденсатора от 0 до 50 пФ, где 0 пф максимальная чувствительность, а 50 пф самая низкая чувствительность.

Пример №1 — Управление TTP223 светодиодом.

Необходимые детали:
► Светодиод 5 мм x 1 шт.
► Резистор 270 Ом x 1 шт.
► Макетная плата 400 x 1 шт.
► Провода DuPont F-F, 20 см x 2 шт.

Описание:
В первом примере покажу как управлять светодиодом с помощью сенсорной кнопки TTP223 без установки перемычек.

Подключение.
Для удобства подключения, воспользуемся макетной платой на 400 контактов и DuPont проводами. Установим датчик TTP223 на макетную плату, подключим питание и к выходу OUT через резистор установим светодиод. В качестве питания использую лабораторный блок питания на 5 В, так же можно воспользоватся блоком питания от телефона. Схема подключения ниже.

Заключение:
Если все правильно собрали, когда прикоснетесь к датчику TTP223 светодиод загорится, при отпускании погаснет.

Пример №2 — Управление TTP223 нагрузкой (реле).

Необходимые детали:
► Модуль реле 2-х канальный x 1 шт.
► Резистор 270 Ом x 1 шт.
► Макетная плата 400 x 1 шт.
► Провода DuPont F-F, 20 см x 2 шт.
► Провода DuPont F-M, 20 см x 3 шт.

Описание:
Во втором примере немного усложним схему, вместо светодиода будем управлять модулем реле с помощью TTP223.

Подключение.
Так же как и в первом примере воспользуемся макетной платой на 400 контактов и DuPont проводами. Первым делом, необходимо активировать триггер, для этого установим перемычку на «В». Далее собираем все согласно схеме ниже.

Заключение:
При нажатии на сенсорную кнопку, реле включается, при повторном нажатии отключается. Как видите сенсорная кнопка TTP223 может управлять нагрузкой без микроконтроллера и с помощью такой простой схемы можно собрать сенсорную лампу. Так же, взамен реле, можно воспользоватся твердотельным реле или MOSFET.

Пример №3 — Подключение сенсорной кнопки TTP223 к Arduino.

Необходимые детали:
► Arduino UNO x 1 шт.
► Провода DuPont F-M, 20 см x 3 шт.

Описание:
И в последним примере, подключим сенсорную кнопку TTP223 к Arduino UNO и все показания передадим в «Последовательный порт«.

Подключение.
Подключаем вывод OUT от сенсорного датчика TTP223 к цифровому выводу 7 на Arduino, затем подключаем питание VCC и GND и загружаем скетч, схема подключения ниже.?

Программа:
Программа несложная, мы просто считываем показания с вывода A0 Arduino и отправляем их в «Последовательный порт»

Источник