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.

Добавить комментарий для Артём Виниченко Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *