Podwójny włącznik dotykowy

Schemat ideowy układu pokazano na rysunku 1, a montażowy na rysunku 2.

Rysunek 1. Schemat ideowy podwójnego klawisza pojemnościowego

Zawiera on tylko kilka elementów i nie wymaga komentarza. Działanie polega na pośrednim pomiarze pojemności pól dotykowych i przebiega w następujący sposób. Na doprowadzeniu mikrokontrolera połączonym z polem pojemnościowym ustawiany jest poziom wysoki (ok. 5 V). Powoduje to naładowanie kondensatora C1 lub C2 i naładowanie pojemności pola.

Rysunek 2. Schemat montażowy podwójnego klawisza pojemnościowego

Następnie zostaje włączony timer, a doprowadzenie połączone z polem jest przełączane w tryb wysokiej impedancji. Pojemność jest rozładowywana jest przez R4 (R7), co powoduje spadek napięcia na dołączonym pinie.

Gdy wartość napięcia spadnie poniżej progu przełączania dla stanu niskiego na wejściu mikrokontrolera czyli ok. 2 V, to zostanie to odebrane jako zmiana poziomu wejścia i uruchomi przerwanie. Procedura przerwania zatrzymuje timer i odczytuje naliczoną wartość – jest ona proporcjonalna do czasu rozładowania pojemności pola. Pole, które zostało naciśnięte (przyłożony palec) ma większą pojemność, a więc czas rozładowania jest dłuższy. Reakcja układu nie jest określona konkretną wartością czasu rozładowania, ponieważ taka metoda byłaby przypisana do jednego kształtu i wymiarów pola. Mierzony jest przyrost wartości czasu rozładowania w kolejnych pomiarach i ta wartość określa reakcję układu. Taka metoda sprawia urządzenie odpornym na zakłócenia i pozwala dołączyć zewnętrzne pola dotykowe o nieco większych kształtach. Wybór trybu pracy dokonywany jest za pomocą rezystorów R10* i R11*.

Wlutowanie R10 powoduje pracę monostabilną – po każdym naciśnięciu na wyjściu pojawia się impuls o czasie trwania ok. 15 ms. Wlutowanie R11 powoduje pracę bistabilną – każde przyciśnięcie powoduje zmianę stanu odpowiedniego wyjścia. W przerwach pomiędzy kolejnymi pomiarami mikrokontroler jest w stanie znikomego poboru energii, dzięki temu układ pobiera średni prąd o natężeniu poniżej 1 mA. Na płytce drukowanej z jednej strony umieszczone są elementy, a z drugiej strony znajdują się pola dotykowe pokryte lakierem (soldermaską). Można tam przykleić odpowiednie oznaczenia, ale materiał nie powinien być grubszy niż 0,8 mm.

Układ ma dwa wyjścia typu otwarty dren o dopuszczalnym prądzie obciążenia do 0,2 A. Umożliwia również dołączenie zewnętrznych pól dotykowych. Powinien być zasilany ze źródła napięcia 5...10 V. Wymiary płytki drukowanej to 19 mm×35 mm.

AS