Сенсорная кнопка на Attiny13

Данная сенсорная кнопка может найти много применений, с её  помощью можно коммутировать нагрузку постоянного тока, а с небольшим дополнением — нагрузку переменного тока. У меня данная кнопка в составе с небольшим дополнением использовалась для включения/выключения света в спальне. Своей простотой конструкции и лёгкостью повторяемости она может стать частью какого-то более серьёзного устройства.

sxema sensor

 

Из достоинств данной кнопки следует отметить, что она автоматически калибруется через каждые 10 срабатываний, а также при первом включении. Такой режим работы сенсора обеспечивает быструю автоматическую подстройку под разные условия и внешние факторы. Например, если сенсор установлен на улице то внешние факторы и паразитная ёмкость сенсора могут меняться очень часто и существенно отличаться от эталонного значения, что может привести к ложный срабатываниям. Также весь сенсор построен на микроконтроллере, который обеспечивает высокую точность и цифровую обработку сигналов, и усреднение результатов измерения. Но, как и у всех устройств и конструкций здесь есть свои минусы — для питания сенсорноё кнопки требуется отдельный  источник 8 — 12В, что исключает простую замену стационарных выключателей данной кнопкой.

Технические характеристики:

Питание, В                                                                                           8– 12

Потребляемый ток, мА                                                                          5-8

Толщина диэлектрика сенсора, мм                                                        2

Минимальное расстояние устойчивого срабатывания, мм                5

Допустимая нагрузка выхода, мА                                                        20

Функции устройства:

— чувствительный и точный сенсор

— автоматическая калибровка

— ручная калибровка

— ручной управление выходом

Рассмотрим принцип работы сенсора. Его основа это измерение ёмкости и сравнение с эталоном, сохранённым в памяти микроконтроллера. Микроконтроллер меряет время заряда паразитной ёмкости ножки микроконтроллера от нуля до логической единицы. Когда к сенсору приближается рука или палец или же другой предмет, обладающий заметной ёмкостью, паразитная ёмкость заметно возрастает что ведёт к увеличению времени заряда паразитной ёмкости – что сигнализирует о прикосновении.

padЧтобы нагляднее было и понятно как работает сенсор, я снял осциллограммы его работы (в программе PROTEUS).

oscilograma-1
Как мы видим на первой осциллограмме (рис.2) , время её зарядки составляет 17,75 микросекунд – довольно быстро. Это исходное состояния сенсора в почти идеальных условиях (внесена паразитная ёмкость в 15 пикофарад).

Если включить ещё 50 пикофарад к имеющимся 15, то время существенно изменится.

oscilograma-2

В итоге время зарядки ёмкости увеличилось до 27,75 микросекунд, что значительно отличается от исходного. Думаю, принцип работы сенсора понятен.

Сенсорная кнопка на Attiny13: 15 комментариев

  1. У меня схема начала работать только после того как подобрал резистор R1.
    Заметил не стабильность в работе и не большую заторможенность в реакции.
    Собрал в итоге свою схему на операционнике и триггере.

  2. 4 и 8 нога не указаны на схеме! Исправьте! Если с минусом на 4 ноге понятно то почему оставлена без внимания 8 нога являющаяся входом для питания?

    1. Да тут как бы и понятно по логике, и по даташиту, и по печатной плате если её открыть! К тому же на схеме приведена модель из симулятора, а неполная схема. Как минимум ещё нужны канденсаторы по питанию, но человеку знакомому с микроконтроллерами это и так понятно.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *