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Aufbau des kapazitiven Sensors

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Aufbau des kapazitiven Sensors

Kapazitive Sensoren sind eine elegante Möglichkeit , ein Arduino mit dem zu steuern kapazitiv Erfassungs Bibliothek . Aber die Empfindlichkeit und die Fehlertoleranz hängen stark von der Hardware- (Sensor-) Konstruktion ab. Ich fand eine Designrichtlinien hier und getestet verschiedene Setups , die meist gut funktionieren , wenn die Arduino batteriebetrieben wurde. Aber das Sensorsignal ändert sich dramatisch, wenn ich den Arduino an ein Netzteil anschließe.

Eigentlich fand ich ein Design für fünf (und mehr) Sensoren, die gut mit Batterie und Stromversorgung versorgt funktioniert.

Schritt 1: Materialien und Werkzeuge

Aufbau des kapazitiven Sensors

Für einen Fünf-Knopf-Sensor benötigen Sie:

  1. Draht - 6 Stück, lang genug, um das Arduino zu erreichen
  2. Fünf Unterlegscheiben - Außendurchmesser 10 mm, verbunden mit den Empfangsstiften
  3. Aluminiumblech - 135 x 30 x 0,2 mm³ - an Masse angeschlossen
  4. Sperrholz oder ähnliches - 130 x 30 x 5 mm³
  5. Für ein Breadboard-Setup fünf Nadeln

Auch, nicht gezeigt, einige Werkzeuge und Material:

  1. Cutter
  2. Lötpistole
  3. Bohrer - 2 und 3 mm
  4. Doppelseitiges Klebeband
  5. Super-Klebstoff

Schritt 2: Vorbereiten des Sperrholzes

Aufbau des kapazitiven Sensors

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Die Sperrholzplatte ist die Basis des Sensorfeldes. Bohren Sie die Löcher wie in der Zeichnung zu sehen. Für jede Taste müssen Sie eine große (3 mm) und eine kleine (2 mm) zu bohren. Der kleine ist für den Sensordraht und der große für die Status-LED. Das rechteckige Loch dient der Erdung des Aluminiumblechs.

Ich habe verschiedene Layouts getestet und die mit 2 cm Entfernung von Button zu Button funktioniert am besten. Wie Sie sehen, verwendete ich ein längeres Stück Sperrholz, um möglicherweise die Zahl der Sensoren zu verlängern.

Schritt 3: Die Erdungsplatte schneiden

Aufbau des kapazitiven Sensors

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Um ein besseres Signal der Sensoren (geringeres Rauschen , um die Signalverhältnis) erhalten Sie eine Erdung wie erklärt hier . Dazu muss das Aluminiumblech wie in der Zeichnung gezeigt geschnitten werden. Der kleine Streifen auf der rechten Seite dient zur Befestigung des Drahts für die Erdung.

Schritt 4: Vorbereiten der Unterlegscheiben als Empfangskontakte

Aufbau des kapazitiven Sensors

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Die Unterlegscheiben werden mit den Empfangsstiften am Arduino verbunden. Deshalb müssen die Drähte an die Unterlegscheiben gelötet werden. Ungeschirmte Drähte arbeiten für mich. Bei anderen Setups konnten abgeschirmte besser sein.

Schritt 5: Verbinden Sie Aluminiumblech und Sperrholz

Aufbau des kapazitiven Sensors

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Kleben Sie die Erdungsplatte mit zwei doppelseitigen Klebestreifen auf das Sperrholz. Achten Sie darauf, alle Löcher im Aluminium und im Sperrholz korrekt zu zentrieren.

Schritt 6: Setzen Sie die Unterlegscheiben auf das Sperrholz

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Ich verwendete superglue, um die Unterlegscheiben auf dem Sperrholz zu regeln. Sie können aber auch andere Klebstoffe verwenden. Achten Sie darauf, dass kein Kontakt zwischen den Unterlegscheiben und der Bodenplatte besteht.

Schritt 7: Nadeln als Breadboard-Kontakte

Aufbau des kapazitiven Sensors

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Wenn Sie das Sensorfeld für einen Broadboard-Setup verwenden möchten, ist es sinnvoll, einige Pins auf den Drähten zu haben. Ich benutze den oberen Teil der Nadeln und löte die Drähte an den Köpfen.

Schritt 8: Bedecken Sie das Sensor-Feld

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Weil es ein kapazitives Sensorfeld I sein sollte, bedeckte es. Für die ersten Versuche verwende ich ein Stück Pappe und einige rote Punkte, um die Sensorpositionen zu markieren.

Schritt 9: Testen Sie das Sensor-Feld

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Um die Sensoren zu testen, schrieb ich ein kleines Arduino Programm.

Verdrahtung des Sensors und des Arduino:

  • Pin senden: D2
  • Empfangen / Sensor Pin 0-4: D2-D7
  • Erdung: GND
  • Ein 10 MΩ vom Sende-Pin zu jedem Empfangspin

Die Tasten verbunden sind , wie in der erläuterten CapSense Dokumentation.

Der serielle Ausgang kann umgeschaltet werden die Debug - Variable:

  1. Int debug = 1: kontinuierliche serielle Ausgabe der fünf Sensorwerte
  2. Int debug = 0: Ausgabe nur des Tastendruckereignisses (c0-c4). Dies kann zB von einem Python-Skript verwendet werden.

Das Video zeigt die Ausgabe des Programms im Debug-Modus. Beachten Sie, dass zwischen jeder Sensorpresse Einfluss auf die anderen Sensoren besteht. Dies muss von der Software gefiltert werden.

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