Сенсорная технология QTouch \ Статьи \ Rainbow Electronics

Сенсорная технология QTouch

Atmel

Интерфейсы

Купить

Есть вопрос?

Организация одиночного сенсора - основной принцип

Автор: Седунов Андрей

Заказ: Карпов Виктор

Организация одиночного сенсора

(основной принцип)

Одиночный сенсор представляет собой металлическую площадку, подключенную к выводу микроконтроллера

Поскольку любое проводящее тело обладает емкостью, величина которой зависит от геометрии тела и окружающего его диэлектрика, такое подключение равносильно подключению к выводу конденсатора

sensor

Электрическая модель сенсора

	Ct – Емкость тела человека (100..300 pF)
	Cx – Емкость сенсора (суммарная емкость проводов, трассировки дорожек на плате, 2 -10 pF)
	Cs – Конденсатор – основной элемент, для накопления заряда – «ключевой элемент подачи лог уровня» 22nF
	Cf – Емкостная связь между схемой и землей (несколько pF)

Человеческое тело обладает емкостью (~100..300 pF), поэтому при поднесении пальца к сенсору суммарная емкость на входе микроконтроллера увеличивается

При параллельном соединении конденсаторов их емкости складываются

По изменениям емкости, накопленной на Cs за определенные промежутки времени можно делать вывод о прикосновении к сенсору

Организация одиночного сенсора

Величину емкости можно оценить по времени ее заряда. Внутренняя цепь контроллера и внешний конденсатор создают RC цепь. Манипулируя выводом микроконтроллера можно вызвать заряд и разряд конденсатора. Контролируя потенциал на выводе в процессе заряда емкости, можно оценивать ее величину. Чем больше емкость, тем медленнее она будет заряжаться.

Собственная емкость: «прикосновение»

Емкость Ct подключается параллельно Cx

Каждый «зарядный импульс» теперь заряжает Ct и Cx

Сt и Сx, отдавая свой заряд в такте разряда помогают зарядить Cs быстрее, чем это было до прикосновения

Поскольку теперь Cs в такте разряда получает заряд от Cx+Ct, то:

- напряжение на конденсаторе Cs, быстрее достигает порогового предела и за меньшее время

- соответственно для насыщения Cs требуется меньше количества импульсов генерации

- Внутренний «программный» таймер фиксирует меньшее количество тиков за время насыщения Cs. (на входе SNSK анализируется переход из одного устойчивого состояния в другое)

- Изменение (Delta) пропорционально емкости Ct

Иерархия решений Atmel Touch

atmel

Технология «QTouch» на базе микроконтроллеров ATMEL

Для организации емкосных сенсоров на базе микроконтроллеров ATMEL разработчикам предоставляется библиотека Qtouch Library.

Библиотека Qtouch Library – набор программных модулей, объектных файлов и примеров, посредством которых возможно организовать сенсорный интерфейс на микроконтроллерах ATMEL (Tiny, Mega, Xmega, AVR32, ARM).

При использовании библиотеки QTouch Library разработчику предоставляется удобная конструкция кодовых инструкций-процедур. Используя данные процедуры разработчик без больших временных затрат может организовать работу сенсоров.

Организация работы с простым сенсором («сенсор-кнопка») сводится к получению результата от процедуры – есть прикосновение к сенсору - «Включен», или нет - «Выключен».

Видеоматериал доступен по ссылке: http://youtu.be/fLGmtbBSVqkk

Сайт: rtcs.ru

Комплект разработчика QT600

Для первого знакомства и дальнейшего освоения сенсорной технологии на базе микроконтроллеров ATMEL инженерам-конструкторам будет необходим данный набор. Изучив возможности данного набора инженеры смогут получить навыки отладки и калибровки сенсоров, получат полное представление о процедурах отладки в среде QTouch Studio. Данный набор позволяет охватить практически весь спектр потребностей на первоначальном изучении технологии QTouch и QMatrix. В дальнейшем плата QT600 будет необходимым и полезным инструментом в настройке и отладке разрабатываемых собственных устройств с сенсорным интерфейсом.