Polsador analògic sensible a la pressió: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Avui hi ha una gran quantitat d’opcions de botons i interruptors tàctils a qualsevol preu i qualsevol factor de forma. Malauradament, si voleu obtenir entrada analògica, les vostres opcions són més limitades. Si un control lliscant capacitiu no compleix les vostres necessitats, probablement no tingueu sort.

Em vaig proposar construir un instrument musical que pogués detectar fins a quin punt l’usuari premia els botons contínuament. Els sensors piezoelèctrics estaven fora de qüestió, ja que, tot i que poden donar lectures sobre la pressió que feu, és difícil mantenir aquestes lectures precises durant diversos segons. Els sensors Flex eren cars i feixucs.

El Velostat, que és una marca de plàstic piezzo-resistiu (com més premeu, menor serà la seva resistència elèctrica) s’adapta perfectament a la factura. Avui us explicaré una prova de concepte i un bonic prototipus. Aquest darrer, de fet, funciona de manera fiable després del calibratge, i és prou senzill i barat que es podria plantejar fer-los a la dotzena.

Pas 1: Pas 1: Prova del concepte

Amb un tros de cartró i un bolígraf de tinta conductor, dibuixeu un patró de pinta entrellaçada. Les meves pistes fan uns 2 mm d’amplada i 1 mm de diàmetre. Després vaig tallar un tros de velòstat de 15 * 15 mm que vaig posar a sobre.

En prémer amb el dit, puc mesurar una resistència d'entre 5 i 15 kOhm, depenent de la pressió que faci.

Pas 2: Pas 2: el PCB

Vaig dissenyar un circuit de PCB per al meu projecte i el vaig fer professionalment. En aquests exemples, les pistes tenen una amplada de 0,5 mm i una distància de 0,5 mm; però Velostat és realment força perdonador.

Per obtenir bons resultats, poseu Velostat només on el necessiteu. Vaig perforar peces de diàmetre de 5 mm i les vaig gravar amb cinta normal. La cinta conductora de l’eix Z no funciona aquí, ja que s’allibera molt lentament i no es pot saber quan l’usuari ha aixecat el dit.

Pas 3: Pas 3: la tapa del botó

Vaig utilitzar botons de silici que vaig demanar a Taobao (però si no viviu a la Xina, és possible que tingueu més sort a la vostra botiga electrònica habitual). Tenen un diàmetre de 10 mm (12 a la base) i no tenen un coixinet inferior.

La base fa aproximadament 1 mm de gruix, aproximadament el gruix de la cinta de doble cara que tenia al voltant.

Per perforar un forat a la cinta de doble cara, cal posar-la plana; per evitar que s’enganxi a l’escriptori, feu servir un tros de paper recobert de silicona, com la pel·lícula protectora del rotlle de cinta de doble cara, i enganxeu-lo per sota. Vaig trobar els meus cops a Taobao, per menys d’un dòlar per peça.

A sobre de la cinta de doble cara, he posat un tros de plàstic de la tapa d’un bloc de notes usat.

Pas 4: Pas 4: Utilitzeu-lo

Després de muntar el botó, vaig posar el dit a sobre i vaig mesurar resistències d’1,5 a 18 kOhm. Si aixequeu el dit, el Velostat pot tocar-se o no, de manera que el cicuit de vegades està obert.

Per utilitzar aquest nou botó, configureu un pont divisor de tensió amb una resistència (per exemple, 4kOhm). El punt mitjà es pot mesurar amb un Arduino.

A continuació, haureu de mesurar els valors de la pressió mínima i màxima i calcular la distància que teniu entre els dos. He estat capaç d’obtenir respostes de 7 o 8 bits d’una entrada analògica Atmega de 10 bits sense massa broma.

La corba de resposta no és lineal. Encara no ho he intentat normalitzar. A més, hi ha una histèresi: el valor al que torneu després de deixar anar el botó sovint és lleugerament diferent del que teníeu just abans de prémer. Tanmateix, quan s’utilitza amb un dit humà, ja és prou bo per inclinar-se i vibrar.