- Dotykový senzor
- Zoznámte sa s relé
- Súčasti sú povinné
- Schéma zapojenia
- Programovanie Arduino UNO na ovládanie žiarovky pomocou dotykového senzora
- Testovanie funkčnosti dotykového snímača TTP223
V niektorých aplikáciách je na ovládanie funkcií zariadenia potrebný vstup používateľa. Vo vstavanej a digitálnej elektronike sa používajú rôzne druhy metód vstupu používateľa. Dotykový senzor je jedným z nich. Dotykový senzor je dôležité a široko používané vstupné zariadenie na prepojenie s mikrokontrolérom a zjednodušil zadávanie údajov. Existujú jednotlivé miesta, kde je možné dotykový senzor použiť, či už to môže byť mobilný telefón alebo prepínač LCD monitora. Na trhu je však k dispozícii mnoho typov senzorov, ale kapacitný dotykový senzor je v segmente dotykových senzorov veľmi rozšíreným typom.
V predchádzajúcom tutoriáli sme vykonali ovládanie svetla pomocou dotykového senzora a mikrokontroléra 8051. Teraz bude v tomto projekte ten istý dotykový senzor prepojený s Arduino UNO. Arduino je veľmi populárna a ľahko dostupná vývojová doska.
Predtým sme používali dotykové vstupné metódy využívajúce kapacitné dotykové podložky s rôznymi mikrokontrolérmi, ako napríklad:
- Prepojenie dotykovej klávesnice s mikrokontrolérom ATmega32
- Kapacitná dotyková podložka s Raspberry Pi
Dotykový senzor
Dotykový senzor, ktorý sa v tomto projekte použije, je kapacitný modul dotykového senzora a ovládač snímača je založený na ovládači IC TTP223. Prevádzkové napätie TTP223 IC je od 2 V do 5,5 V a spotreba prúdu dotykového senzora je veľmi nízka. Vďaka lacnej nízkej spotrebe prúdu a ľahko integrovateľnej podpore sa dotykový senzor s TTP223 stáva populárnym v segmente kapacitných dotykových senzorov.
Na vyššie uvedenom obrázku sú zobrazené obe strany snímača, kde je jasne viditeľný vývodový diagram. Má tiež spájkovaciu prepojku, ktorou je možné prekonfigurovať snímač vzhľadom na výstup. Prepojka je A a B. Predvolená konfigurácia alebo v predvolenom stave spájkovacej prepojky sa výstup zmení z LOW na HIGH, keď sa dotknete snímača. Keď je však prepojka nastavená a senzor je prekonfigurovaný, výstup zmení svoj stav, keď dotykový senzor detekuje dotyk. Citlivosť dotykového snímača je možné nakonfigurovať aj zmenou kondenzátora. Podrobné informácie nájdete v údajovom liste TTP 223, ktorý bude veľmi užitočný.
Nižšie uvedený graf zobrazuje rôzne výstupy pri rôznych nastaveniach prepojok -
Jumper A | Jumper B | Stav zámku výstupu | Výstupná úroveň TTL |
Otvorené | Otvorené | Bez zámku | Vysoký |
Otvorené | Zavrieť | Samosvor | Vysoký |
Zavrieť | Otvorené | No-Lock | Nízka |
Zavrieť | Zavrieť | Self-Lock | Nízka |
Pre tento projekt sa bude senzor používať ako predvolená konfigurácia, ktorá je k dispozícii pri uvedení do výroby.
Spotrebiče je možné ovládať pomocou dotykového senzora a prepojením s mikrokontrolérom. V tomto projekte sa bude dotykový senzor používať na ovládanie žiarovky ako ZAPNUTÉ alebo VYPNUTÉ pomocou Arduino UNO a relé.
Zoznámte sa s relé
Pre prepojenie relé je dôležité mať nestranný názor na popis pinov relé. Pinout relé je vidieť na obrázku nižšie -
NO je normálne otvorený a NC je normálne pripojený. L1 a L2 sú dva terminály reléovej cievky. Ak napätie nie je pripojené, relé je vypnuté a PÓL sa pripojí k NC kolíku. Keď je na svorky cievky pripojené napätie, relé L1 a L2 sa zapnú a pól sa spojí so spínacím prúdom. Takže spojenie medzi PÓLOM a NO môže byť zapnuté alebo vypnuté zmenou prevádzkového stavu relé. Pred aplikáciou je veľmi vhodné skontrolovať špecifikáciu relé. Relé má prevádzkové napätie naprieč L1 a L2. Niektoré relé pracujú s 12V, niektoré so 6V a iné s 5V. Nielen, že má, NO, NC a POLE tiež hodnotenie napätia a prúdu. Pre našu aplikáciu používame relé 5V s 250V, 6A na spínacej strane.
Súčasti sú povinné
- Arduino UNO
- USB kábel pre programovanie a napájanie
- Štandardné kubické relé - 5V
- 2k rezistor -1 ks
- 4,7k rezistor - 1 ks
- Tranzistor BC549B
- Modul snímača TTP223
- Dióda 1N4007
- Žiarovka s držiakom žiarovky
- Nepál
- Nabíjačka telefónu na pripojenie Arduina cez USB kábel.
- Veľa prepojovacích alebo berg drôtov.
- Programovacia platforma Arduino.
2k rezistor, BC549B, 1N4007 a relé je možné nahradiť reléovým modulom.
Schéma zapojenia
Schéma pripojenia dotykového senzora k Arduinu je jednoduchá a je uvedená nižšie,
Tranzistor sa používa na zapnutie alebo vypnutie relé. To je spôsobené tým, že piny Arduino GPIO nie sú schopné poskytnúť dostatok prúdu na pohon relé. 1N4007 je potrebný na blokovanie EMI počas situácie zapnutia alebo vypnutia relé. Dióda funguje ako voľnobežná dióda. Dotykový senzor je spojený s doskou Arduino UNO.
Okruh je skonštruovaný na doske s Arduinom, ako je uvedené nižšie.
Správne pripojenie nepájivého poľa je zrejmé z nasledujúcej schémy.
Programovanie Arduino UNO na ovládanie žiarovky pomocou dotykového senzora
Na konci je uvedený kompletný program s fungujúcim videom. Tu vysvetľujeme niekoľko dôležitých častí kódu. Arduino UNO bude programované pomocou Arduino IDE. Najprv je zahrnutá knižnica Arduino na prístup ku všetkým predvoleným funkciám Arduina.
#include
Definujte všetky čísla pinov, ku ktorým budú pripojené relé a dotykový senzor. Tu je dotykový senzor pripojený k pinu A5. Používa sa tiež zabudovaná LED dióda, ktorá je priamo pripojená v doske na pin 13. Relé je pripojené na pin A4.
/ * * Popis kolíku * / int Touch_Sensor = A5; int LED = 13; int Relé = A4;
Definujte režim pinu, tj. Čo by mala byť funkcia pinu, či už ako vstup alebo výstup. Tu sa vstupuje dotykovým senzorom. Relé a LED kolíky sú na výstupe.
/ * * Nastavenie režimu PIN * / void setup () { pinMode (Touch_Sensor, INPUT); pinMode (LED, VÝSTUP); pinMode (relé, VÝSTUP); }
Ak sú „podmienky“ použité na udržanie stavu snímača bez ohľadu na to, či je alebo nie je ovplyvnené, sú deklarované dve celé čísla. „Stav“ slúži na udržanie stavu LED a relé, zapnuté alebo vypnuté.
/ * * Priebeh programu Popis * / int podmienka = 0; int stav = 0; // Na udržanie stavu prepínača.
Dotykový senzor zmení logiku 0 na 1, keď sa ho dotknete. Toto sa načíta funkciou digitalRead () a hodnota sa uloží do premennej stavu. Ak je podmienka 1, stav LED a relé sa zmení. Na presnú detekciu dotyku sa však používa oneskorenie odskoku. Oneskorenie odchodu , oneskorenie (250); sa používa na potvrdenie jediného dotyku.
void loop () { condition = digitalRead (A5); // Čítanie digitálnych údajov z kolíka A5 Arduina. if (podmienka == 1) { oneskorenie (250); // oneskorenie odchodov. if (podmienka == 1) { stav = ~ stav; // Zmena stavu prepínača. digitalWrite (LED, stav); digitalWrite (relé, stav); } } }
Testovanie funkčnosti dotykového snímača TTP223
Obvod sa testuje v prepojovacom poli s pripojenou žiarovkou s nízkym výkonom.
Upozorňujeme, že tento projekt využíva napätie 230-240 V str., Preto pri používaní žiarovky odporúčame postupovať opatrne. Ak máte pochybnosti alebo návrhy, prosím, komentujte nižšie.