Mahtuvuslik andur on üks mittekontaktsete andurite tüüpidest, mille tööpõhimõte põhineb kahe kondensaatorplaadi vahelise keskkonna dielektrilise konstandi muutumisel. Üks plaat on puuteanduri vooluring metallplaadi või traadi kujul ja teine elektrit juhtiv aine, näiteks metall, vesi või inimkeha.
Bidee tualettruumi veevarustuse automaatse sisselülitamise süsteemi väljatöötamisel tekkis vajadus kasutada mahtuvuslikku kohalolekuandurit ja lülitit, mis on väga töökindlad, vastupidavad välistemperatuuri, niiskuse, tolmu ja toitepinge muutustele. Tahtsin ka kaotada vajaduse, et inimene puudutaks süsteemi juhtnuppe. Esitatud nõudeid saaksid täita vaid mahtuvuse muutmise põhimõttel töötavad puuteanduri ahelad. Valmis skeem Ma ei leidnud sellist, mis vastaks vajalikele nõuetele, nii et pidin selle ise välja töötama.
Tulemuseks on universaalne mahtuvuslik puuteandur, mis ei vaja konfigureerimist ja reageerib kuni 5 cm kaugusele lähenevatele elektrit juhtivatele objektidele, sealhulgas inimesele. Kavandatava puuteanduri kasutusala ei ole piiratud. Seda saab kasutada näiteks valgustuse, süsteemide sisselülitamiseks signalisatsioon, veetaseme määramisel ja paljudel muudel juhtudel.
Elektriskeemid
WC-bidees veevarustuse juhtimiseks oli vaja kahte mahtuvuslikku puuteandurit. Üks andur tuli paigaldada otse tualetti, see pidi andma inimese juuresolekul loogilise nullsignaali, loogilise ühe signaali puudumisel. Teine mahtuvuslik andur pidi toimima veelülitina ja olema ühes kahest loogilisest olekust.
Kui käsi toodi anduri juurde, pidi andur väljundis muutma loogilist olekut - algsest ühest olekust loogilisse nullolekusse ja käe uuesti puudutamisel nullseisundist loogilise ühe olekusse. Ja nii edasi lõpmatuseni, kuni puutelüliti saab kohalolekuandurilt loogilise nulli lubava signaali.
Mahtuvusliku puuteanduri ahel
Mahtuvusliku anduri olemasolu anduri ahela aluseks on ristkülikukujuline impulssgeneraator, mis on valmistatud vastavalt klassikaline skeem kahel mikroskeemi D1.1 ja D1.2 loogilisel elemendil. Generaatori sagedus määratakse elementide R1 ja C1 väärtuste järgi ning see valitakse umbes 50 kHz. Sageduse väärtus praktiliselt ei mõjuta mahtuvusanduri tööd. Muutsin sagedust 20 kHz pealt 200 kHz peale ja visuaalselt ei märganud mingit mõju seadme tööle.
Mikroskeemi D1.2 kontaktilt 4 suunatakse ristkülikukujuline signaal läbi takisti R2 mikroskeemi D1.3 sisenditesse 8, 9 ning muutuva takisti R3 kaudu D1.4 sisenditesse 12,13. Signaal tuleb mikroskeemi D1.3 sisendisse alates väike muutus paigaldatud anduri, milleks on traadijupp või metallplaat, tingitud impulssfrondi kalle. Sisendil D1.4 muutub esiosa kondensaatori C2 tõttu selle laadimiseks vajaliku aja võrra. Tänu trimmitakisti R3 olemasolule on võimalik seadistada impulsi serv sisendis D1.4 võrdseks impulsi servaga sisendis D1.3.
Kui viite oma käe või metalleseme antennile (puuteandurile) lähemale, suureneb DD1.3 mikroskeemi sisendi mahtuvus ja sissetuleva impulsi esiosa hilineb ajaliselt impulsi esiosa suhtes. jõudes DD1.4 sisendisse. Selle viivituse "püüdmiseks" suunatakse ümberpööratud impulsid DD2.1 kiibile, mis on D-flip-flop, mis töötab järgmiselt. Mööda mikrolülituse C sisendisse saabuva impulsi positiivset serva edastatakse trigeri väljundisse signaal, mis oli sel hetkel sisendis D loendussisend C ei mõjuta väljundsignaali taset. See D-päästiku omadus võimaldas teha lihtsa mahtuvusliku puuteanduri.
Kui antenni mahtuvus inimkeha lähenemise tõttu sellele DD1.3 sisendis suureneb, lükkub impulss edasi ja see fikseerib D päästiku, muutes selle väljundolekut. LED HL1 tähistab toitepinge olemasolu ja LED HL2 puuteanduri lähedust.
Puutelüliti ahel
Mahtuvusliku puutetundliku anduri vooluringi saab kasutada ka puutelülitiga töötamiseks, kuid seda vähese modifikatsiooniga, kuna see ei pea mitte ainult reageerima inimkeha lähenemisele, vaid ka pärast käe eemaldamist püsima stabiilses olekus. Selle probleemi lahendamiseks pidime puuteanduri väljundisse lisama veel ühe D-päästiku DD2.2, mis ühendati kahe ahelaga jagaja abil.
Mahtuvusliku anduri vooluringi on veidi muudetud. Valepositiivsete tulemuste kõrvaldamiseks, kuna inimene saab häirete olemasolu tõttu käe aeglaselt tuua ja eemaldada, võib andur väljastada mitu impulssi päästiku loendussisendisse D, rikkudes lüliti nõutavat tööalgoritmi. Seetõttu lisati elementide R4 ja C5 RC-ahel, mis blokeeris lühikeseks ajaks D-päästiku ümberlülitamise.
Päästik DD2.2 töötab samamoodi nagu DD2.1, kuid signaal sisendisse D antakse mitte teistest elementidest, vaid DD2.2 pöördväljundist. Selle tulemusena muutub piki sisendisse C saabuva impulsi positiivset serva sisendis D olev signaal vastupidiseks. Näiteks kui algseisundis oli tihvti 13 juures loogiline null, siis tõstes käe ühe korra anduri poole, lülitub päästik ja 13. kontaktile seatakse loogiline null. Järgmine kord, kui anduriga suhtlete, seatakse tihv 13 uuesti loogilisele nullile.
Lüliti blokeerimiseks tualetis oleva inimese puudumisel toidetakse andurist R-sisendisse loogiline üksus (seadistades päästiku väljundis nulli, olenemata signaalidest kõigis selle teistes sisendites). Mahtuvusliku lüliti väljundisse seatakse loogiline null, mis tarnitakse juhtmestiku kaudu võtmetransistori alusele toite- ja lülitusseadme solenoidklapi sisselülitamiseks.
Takisti R6 blokeerib mahtuvusanduri blokeeriva signaali puudumisel selle rikke või juhtjuhtme katkemise korral päästiku R-sisendis, välistades sellega bidees spontaanse veevarustuse võimaluse. Kondensaator C6 kaitseb sisendit R häirete eest. LED HL3 näitab veevarustust bidees.
Mahtuvuslike puuteandurite disain ja detailid
Kui hakkasin bidees veevarustuse andurisüsteemi arendama, tundus mulle kõige keerulisem ülesanne mahtuvusliku täitumusanduri väljatöötamine. Selle põhjuseks olid mitmed paigaldus- ja tööpiirangud. Ma ei tahtnud, et andur oleks mehaaniliselt tualettruumi kaanega ühendatud, kuna seda tuleb pesemiseks perioodiliselt eemaldada ja see ei segaks tualeti enda desinfitseerimist. Seetõttu valisin reageeriva elemendina konteineri.
Kohaloleku andur
Eespool avaldatud diagrammi põhjal tegin prototüübi. Mahtuvusanduri osad on kokku pandud trükkplaadile plaat asetatakse plastkarpi ja suletakse kaanega. Antenni ühendamiseks paigaldatakse korpusesse ühe kontaktiga pistik RSh2N toitepinge ja signaali varustamiseks. Trükkplaat ühendatakse pistikutega jootmise teel fluoroplastisolatsiooniga vaskjuhtmetega.
Mahtuvuslik puuteandur on kokku pandud kahele KR561 seeria mikroskeemile, LE5 ja TM2. KR561LE5 mikroskeemi asemel võite kasutada KR561LA7. Sobivad ka 176-seeria mikroskeemid ja imporditud analoogid. Takistid, kondensaatorid ja LED-id sobivad igat tüüpi. Kondensaator C2, mahtuvusanduri stabiilseks tööks suurte temperatuurikõikumiste tingimustes keskkond tuleb võtta väikese TKE-ga.
Andur paigaldatakse tualettplatvormi alla, millele see on paigaldatud tsisterni kohas, kuhu paagist lekke korral vesi sisse ei pääse. Anduri korpus liimitakse tualettruumi külge kahepoolse teibiga.
Mahtuvusliku anduri antenniandur on fluoroplastiga isoleeritud 35 cm pikkune vasktraadi jupp, mis on liimitud läbipaistva teibiga WC-poti välisseinale sentimeetri võrra klaaside tasapinnast allapoole. Andur on fotol selgelt näha.
Puuteanduri tundlikkuse reguleerimiseks muutke pärast tualetti paigaldamist trimmitakisti R3 takistust nii, et HL2 LED kustub. Järgmisena aseta käsi WC-poti kaanele anduri asukoha kohal, HL2 LED peaks süttima, käe eemaldamisel peaks kustuma. Kuna inimese reie mass on suurem kui käsi, siis töötamise ajal on puuteandur pärast sellist reguleerimist garanteeritud.
Mahtuvusliku puutelüliti disain ja detailid
Mahtuvuslikul puutelüliti ahelal on rohkem osi ja nende mahutamiseks oli vaja suuremat korpust ning esteetilistel põhjustel välimus Korpus, milles kohalolekuandur asus, ei olnud eriti sobiv nähtavale kohale paigaldamiseks. Tähelepanu äratas rj-11 seinakontakt telefoni ühendamiseks. See oli õige suurusega ja nägi hea välja. Olles pesast eemaldanud kõik mittevajaliku, asetasin sinna mahtuvusliku puutelüliti jaoks mõeldud trükkplaadi.
Trükkplaadi kinnitamiseks paigaldati korpuse alusele lühike alus ja selle külge kruviti kruvi abil puutetundliku lüliti osadega trükkplaat.
Mahtuvuslik andur valmistati nii, et Moment-liimiga kleebiti pesa kaane põhjale messingist leht, olles eelnevalt neis olevate LED-ide jaoks akna välja lõiganud. Kaane sulgemisel puutub vedru (võetud ränisüütajalt) messingplekiga ja tagab seeläbi elektrilise kontakti ahela ja anduri vahel.
Mahtuvuslik puutelüliti kinnitatakse seinale ühe isekeermestava kruviga. Selleks on korpusesse ette nähtud auk. Järgmisena paigaldatakse plaat ja pistik ning kate kinnitatakse sulguritega.
Mahtuvusliku lüliti seadistamine praktiliselt ei erine ülalkirjeldatud kohalolekuanduri seadistamisest. Konfigureerimiseks peate rakendama toitepinget ja reguleerima takistit nii, et HL2 LED süttib, kui käsi tuuakse anduri juurde, ja kustub, kui see eemaldatakse. Järgmiseks peate aktiveerima puuteanduri ning liigutama ja eemaldama käe lüliti andurile. HL2 LED peaks vilkuma ja punane HL3 LED peaks süttima. Kui käsi on eemaldatud, peaks punane LED jääma põlema. Kui tõstate käe uuesti või liigutate keha sensorist eemale, peaks HL3 LED-tuli kustuma, st lülitama bidees veevarustuse välja.
Universaalne PCB
Ülaltoodud mahtuvuslikud andurid on kokku pandud trükkplaatidele, mis erinevad veidi alloleval fotol kujutatud trükkplaadist. Selle põhjuseks on mõlema trükkplaadi ühendamine üheks universaalseks. Puutelüliti kokkupanemisel peate lõikama ainult raja number 2. Kui koostate puutetundliku kohaloleku anduri, eemaldatakse lugu number 1 ja kõiki elemente pole installitud.
Puutelüliti tööks vajalikke, kuid kohalolekuanduri R4, C5, R6, C6, HL2 ja R4 tööd segavaid elemente ei ole paigaldatud. R4 ja C6 asemel on joodetud traadi džemprid. Keti R4, C5 võib jätta. See ei mõjuta tööd.
Allpool on joonis trükkplaadist, mis on ette nähtud rihveldamiseks, kasutades fooliumile rööbaste termomeetodit.
Piisab joonise printimisest läikivale paberile või jälituspaberile ja mall on trükkplaadi valmistamiseks valmis.
Bidees veevarustuse puutejuhtimissüsteemi mahtuvusandurite tõrgeteta töö on leidnud kinnitust praktikas kolmeaastase pideva töötamise jooksul. Rikkeid ei registreeritud.
Siiski tahan märkida, et ahel on tundlik võimsa impulssmüra suhtes. Sain meili, milles paluti abi selle seadistamisel. Selgus, et vooluringi silumise ajal oli läheduses jootekolb koos türistori temperatuuri regulaatoriga. Pärast jootekolvi väljalülitamist hakkas ahel tööle.
Oli veel üks selline juhtum. Mahtuvusandur paigaldati lampi, mis oli ühendatud külmikuga samasse pistikupessa. Kui see sisse lülitati, läks tuli põlema ja kui jälle kustus. Probleem lahendati, ühendades lambi teise pistikupessa.
Sain kirja kirjeldatud mahtuvusliku anduri ahela eduka kasutamise kohta veetaseme reguleerimiseks plastikust akumulatsioonipaagis. Alumises ja ülemises osas oli silikooniga liimitud andur, mis juhtis elektripumba sisse- ja väljalülitamist.
Puutetuvastusandur on osa liiklusummiku assistendist. Süsteem tuvastab mahtuvusliku anduri abil, kas juhi käed on roolil.
Kui juhi käsi rooli serval ei tuvastata, süttib vastav liiklusummiku abi hoiatustuli. Kui juhi käsi teatud aja jooksul roolil ei tuvastata, piiksärevus. Lisaks on liiklusummiku abi välja lülitatud.
Funktsionaalne kirjeldus
Puutetuvastusandur koosneb matist, millel on mahtuvuslik sensorelement. Rooli veljesse integreeritud elektroonilise hindamisseadmega mahtuvuslik matt on ühendatud puutetuvastuselektroonikaga. Süsteem tuvastab käte olemasolu rooliratta serval võimsuse muutumise järgi. Elektrooniline ahel registreerib selle muutuse ja arvutab vastava oleku.
Puutetuvastuselektroonika edastab tsükliliselt olekuteabe LIN-siini kaudu vastavale juhtseadmele.
Järgmisel joonisel on näitena näidatud andur ja puutetuvastuselektroonika.
| Määramine | Selgitus | Määramine | Selgitus |
|---|---|---|---|
| 1 | Puutetuvastusandur koosneb matist, millel on mahtuvuslik andurelement (skemaatiline illustratsioon) | 2 | Puutetuvastuselektroonika |
| 3 | Ühenduspunkt (matt mahtuvusliku sensorelemendi ja elektroonilise puutetuvastusseadmega) | 4 | 3-kontaktiline isane pistik (rakmed ja LIN-siini ühendus) |
| 5 | 2-kontaktiline isane pistik (puuteanduri ühendus) |
Konstruktsioon ja sisemised ühendused
Puuteandur on ühendatud puutetuvastussüsteemi elektroonikaga 2-kontaktilise pistikühenduse kaudu.
Seadepunktid
Järgige puuteanduri jaoks järgmisi seadistatud väärtusi:Diagnostilised juhised
Osade toimimise kontrollimine
Kui puuteandur ebaõnnestub, võib juhtuda järgmine:
- Veakoodi salvestamine vastavasse juhtseadmesse (olenevalt seeriast)
- Roolisamba lülitite klaster (SZL), nt F01, F10
- Body Domain Controller (BDC), nt F15, G11, G12
- Traffic Jam Assist lülitub automaatselt välja
Puuteanduri tööd kontrollib diagnostikasüsteem.
Jätame endale õiguse teha trükivigu, semantilisi vigu ja tehnilisi muudatusi.
Ainult informatiivsel eesmärgil. Sellel saidil olev teave on esitatud "nagu on", ilma täpsuse, täielikkuse või valuuta garantiita. Saidi administratsioon ei vastuta mitte mingil juhul ühegi osapoole ees otseste, kaudsete, eriliste või muude sellest tulenevate kahjude eest, mis tulenevad sellel saidil oleva teabe mis tahes kasutamisest. Administratsioon jätab endale õiguse teha muudatusi kasutajaid neist teavitamata.
Teie piirkond:
Kohaletulek kontorist
Kohaletulemine Moskva kontorist
- Kui esitatakse tööpäeval enne kella 15:00, saab tellimusele järele tulla samal päeval pärast kella 17:00, muul juhul - järgmisel tööpäeval pärast kella 17:00. Helistame ja kinnitame tellimuse valmisoleku.
- Saate oma tellimuse kätte saada kell 10.00-21.00 seitse päeva nädalas pärast selle valmimist. Teie tellimus ootab teid 3 tööpäeva jooksul. Kui soovid säilivusaega pikendada, siis lihtsalt kirjuta või helista.
- Palun märkige enne külastust oma tellimuse number. See on vajalik kättesaamisel.
- Meie juurde jõudmiseks näidake passi, öelge, et olete Amperkas ja sõitke liftiga 3. korrusele.
- tasuta
Kohaletoimetamine Moskvas kulleriga
- Toome kohale järgmisel päeval, kui tellite enne kella 20:00, muul juhul - ülepäeviti.
- Kullerid töötavad esmaspäevast laupäevani, 10.00-22.00.
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse esitamisel.
- 250 ₽
Kohaletoimetamine PickPointi
- PickPoint.
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse esitamisel.
- 240 ₽
Kohaletoimetamine kulleriga Peterburis
Kohaletoimetamine kulleriga Peterburis
- Tarnime päevaga, kui tellite enne kella 20:00, muul juhul - kahe päevaga.
- Kullerid töötavad esmaspäevast laupäevani, 11.00-22.00.
- Tellimust kokku leppides saate valida kolmetunnise tarneintervalli (kõige varasem on 12:00-15:00).
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse esitamisel.
- 350 ₽
Kohaletoimetamine PickPointi
- Kohaletoimetamine kättesaamispunkti on kaasaegne, mugav ja kiire viis tellimus kättesaamiseks ilma kullereid helistamata või kinni püüdmata.
- Vastuvõtupunkt on kiosk, kus on inimene või hulk raudkaste. Need on paigutatud supermarketitesse, kontorikeskustesse ja muudesse populaarsetesse kohtadesse. Teie tellimus jõuab teie valitud asukohta.
- Lähima asukoha leiate PickPointi kaardilt.
- Tarneaeg on olenevalt linnast 1 kuni 8 päeva. Näiteks Moskvas on see 1-2 päeva; Peterburis - 2-3 päeva.
- Kui tellimus jõuab kättesaamise punkti, saate SMS-i koodiga selle kättesaamiseks.
- Kolme päeva jooksul võite igal sobival ajal kohale tulla ja SMS-i koodi abil tellimuse kätte saada.
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse esitamisel.
- Kohaletoimetamise maksumus alates 240 rubla olenevalt linnast ja tellimuse suurusest. See arvutatakse väljamakse ajal automaatselt.
- 240 ₽
Kohaletoimetamine kättesaamispunkti
Kohaletoimetamine PickPointi
- Kohaletoimetamine kättesaamispunkti on kaasaegne, mugav ja kiire viis tellimus kättesaamiseks ilma kullereid helistamata või kinni püüdmata.
- Vastuvõtupunkt on kiosk, kus on inimene või hulk raudkaste. Need on paigutatud supermarketitesse, kontorikeskustesse ja muudesse populaarsetesse kohtadesse. Teie tellimus jõuab teie valitud asukohta.
- Lähima asukoha leiate PickPointi kaardilt.
- Tarneaeg on olenevalt linnast 1 kuni 8 päeva. Näiteks Moskvas on see 1-2 päeva; Peterburis - 2-3 päeva.
- Kui tellimus jõuab kättesaamise punkti, saate SMS-i koodiga selle kättesaamiseks.
- Kolme päeva jooksul võite igal sobival ajal kohale tulla ja SMS-i koodi abil tellimuse kätte saada.
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel või veebis tellimuse esitamisel.
- Kohaletoimetamise maksumus alates 240 rubla olenevalt linnast ja tellimuse suurusest. See arvutatakse väljamakse ajal automaatselt.
Postkontor
- Kohaletoimetamine toimub lähimasse postkontorisse osakonnad mis tahes paikkonnas Venemaa.
- Tariifi ja tarneaja dikteerib Vene Post. Ooteaeg on keskmiselt 2 nädalat.
- Toome tellimuse Vene Postile kahe tööpäeva jooksul.
- Tellimuse eest saate tasuda sularahas kättesaamisel (sularahas kättesaamisel) või veebis tellimuse vormistamisel.
- Maksumus arvutatakse automaatselt tellimuse ajal ja see peaks olema keskmiselt umbes 400 rubla.
Kohaletoimetamine EMS-iga
- EMS Vene Posti teenus töötab kiiremini ja usaldusväärsemalt kui tavapost ning toimetab kohale ukse juurde ostja.
- Tariifi ja tarneaja määrab EMS teenus. Keskmine ooteaeg Venemaal on 4-5 päeva.
- Anname tellimuse EMS-ile üle kahe tööpäeva jooksul.
- Tellimuse eest saate tasuda ainult veebis tellimuse esitamisel.
- Maksumus arvutatakse automaatselt kassas ja see peaks olema Venemaal keskmiselt 400-800 rubla ja SRÜ riikide puhul 1500-2000 rubla.
Lisaks veebipoele esitletakse toodet ka:
Kontoripood, Taganskaja metroojaam
Kontoripood, Taganskaja metroojaam
Kontorist tooteid ei saa veebist tellida ega broneerida. Saab ainult tulla, haarata ja joosta. Saadaolev kogus kehtib lehe laadimise ajal.
Büroo asub 5-minutilise jalutuskäigu kaugusel Taganskaja metroojaamast Bolshoi Drovyanoy Lane'i juures, hoone 6.
Varsti Kauplus-töökoda, metroojaam Ligovski prospekt
Kauplus-töökoda, metroojaam Ligovski prospekt
Töökojapoest tooteid ei saa veebist tellida ega broneerida. Saab ainult tulla, haarata ja joosta. Saadaolev kogus kehtib lehe laadimise ajal.
Kauplus-töökoda asub Ligovski prospekti metroojaamast kolmeminutilise jalutuskäigu kaugusel, Loft Project Floors ruumi territooriumil, aadressil Ligovski prospekt 74D.
Mahtuvuslik puuteandur töötab nagu tavaline nupp, kuid liikuvaid osi pole. Nupp tunneb "rõhku" läbi seadme korpuse ja toimib koduautomaatikaprojektides kontaktivaba lülitina.
Andur töötab läbi mittemetalliliste materjalide – plast, papp, vineer või klaas. Seda funktsiooni saab kasutada peidetud või kaitstud juhtelementide loomiseks.
Aseta moodul suletud korpusesse või peida see seadme esipaneeli alla – nupp tajub sõrme lähenemist isegi läbi neljamillimeetrise dielektrikihi.
Nupuna kasutamine ei ole mahtuvusandurite ainus kasutusjuht. Need sobivad suurepäraselt veetaseme jälgimiseks plasttünnis või klaasist akvaariumis.
Mis pardal on
Puutetuvastussüsteem koosneb sensorelemendist, anduri mahtuvuse mõõteseadmest ja loogikalülitus, reageerides mahtuvuse muutustele objekti lähenemisel.
Tundliku elemendina kasutatakse juhtivat vooluahelat mooduli esiosas.
Loogika põhineb AT42QT1010 kiibil. See vastutab anduri automaatse kalibreerimise eest. Kalibreerimine võtab aega umbes pool sekundit ja see viiakse läbi kohe pärast mooduli toiteallikat. Lisaks filtreerib mikroskeem väärtusi, kompenseerib mahtuvusanduri triivi ja reguleerib seadme tööd keskkonna temperatuuri ja niiskuse muutumisel.
Iga kord, kui andur käivitatakse, süttib erepunane LED. See aitab projekti silumisel ja on kasulik interaktiivsete juhtpaneelide loomisel.
Ühendus
Puutemoodul sarnaneb sisuliselt digitaalnupuga. Kui nuppu vajutatakse, väljastab andur loogilise nupu; kui nuppu ei vajutata - loogiline null.
IN lihtne versioon Moodul on juhtelektroonikaga ühendatud nagu lihtsa nupuga – ühega.
Selleks kasutage vasakpoolset kontaktide rühma:
- Kontakt S on signaali viik, mis on ühendatud kontrolleri digitaalsisendiga.
- Kontakt V - võimsus. Ühendub 3,3-5 V elektriliiniga.
- Kontakt G - ühendub maandusega.
Parempoolses kontaktide rühmas kasutatakse ainult ühte tihvti - M. See lülitab mooduli töörežiime. Ülejäänud kahte jalga kasutatakse mooduli turvaliseks kinnitamiseks Troyka Slot Shieldiga.
Töörežiimi vahetamine
Vaikimisi töötab moodul vähese energiatarbega režiimis. Andurit küsitakse üks kord iga 80 millisekundi järel. See säästab oluliselt aku energiat.
Kui teil on vaja liidese reageerimisvõimet suurendada, ühendage kontakt M kontrolleriga ja rakendage sellele loogiline. Moodul lülitub kiirele andmetöötlusrežiimile, anduri küsitlusintervall väheneb 10 millisekundini.
Varustus
- 1× tahvli moodul
Omadused
- Toitepinge: 3,3-5 V
- Anduri kontroller: AT42QT1010
- Nuppude liides: digitaalne, binaarne
- Mõõdud: 25×25 mm
Puuteandur Arduino jaoks
Moodul on puutenupp, selle väljundis genereeritakse digitaalne signaal, mille pinge vastab loogilise ühe ja nulli tasemele. Viitab mahtuvuslikele puuteanduritele. Selliseid andmesisestusseadmeid kohtame tahvelarvuti, iPhone'i või puutetundliku ekraaniga kuvariga töötades. Kui monitoril klõpsame pliiatsi või sõrmega ikooni, siis siin kasutame tahvli pinna pindala, mis on Windowsi ikooni suurust, puudutades seda ainult sõrmega, pliiats on välistatud. Mooduli aluseks on TTP223-BA6 kiip. Toiteindikaator on olemas.
Meloodia taasesituse rütmi juhtimine
Seadmesse paigaldatuna on moodulplaadi pinna puuteala kaetud õhukese klaaskiud-, plastik-, klaasi- või puidukihiga. Mahtuvusliku puutenupu eeliste hulka kuuluvad pikk kasutusiga, võimalus sulgeda seadme esipaneel ja vandaalivastased omadused. See võimaldab puuteandurit kasutada välitingimustes töötavates seadmetes, mis puutuvad kokku veepiiskadega. Näiteks uksekella nupp või kodumasinad. Huvitav rakendus nutikodu seadmetes on valguslülitite väljavahetamine.
Omadused
Toitepinge 2,5 - 5,5 V
Puutele reageerimise aeg erinevates voolutarbimise režiimides
madal 220 ms
tavaline 60 ms
Väljundsignaal
Pinge
kõrge palk. tase 0,8 X toitepinge
madal palk tase 0,3 X toitepinge
Vooluvool 3 V toite- ja loogilisel tasemel, mA
madal 8
kõrge -4
Tahvli mõõdud 28 x 24 x 8 mm
Kontaktid ja signaal
Puuduta – väljundsignaalil on madal loogiline tase, puudutus – anduri väljund on loogiline.
Miks see töötab või natuke teooriat
Inimkehal, nagu ka kõigel, mis meid ümbritseb, on elektrilised omadused. Kui puuteandur käivitub, ilmuvad meie mahtuvus, takistus ja induktiivsus. Moodulplaadi alumisel küljel on mikrolülituse sisendiga ühendatud fooliumiosa. Operaatori sõrme ja alumisel küljel oleva fooliumi vahel on dielektriku kiht - mooduli trükkplaadi tugialuse materjal. Kokkupuute hetkel laeb inimkeha mikroskoopilise vooluga, mis voolab läbi fooliumiosast ja inimese sõrmest moodustatud kondensaatori. Lihtsustatud vaates voolab vool läbi kahe järjestikku ühendatud kondensaatori: fooliumi, plaadi vastaspindadel paikneva sõrme ja inimkeha. Seega, kui plaadi pind on kaetud õhukese isolaatorikihiga, suurendab see foolium-sõrmekondensaatori dielektrilise kihi paksust ega häiri mooduli tööd.
TTP223-BA6 mikroskeem tuvastab ebaolulise mikrovooluimpulsi ja registreerib puudutuse. Tänu mikrolülituse omadustele ei tekita selliste vooludega töötamine mingit kahju. Kui puudutame töötava teleri või monitori korpust, läbivad meid suurema ulatusega mikrovoolud.
Madala tarbimise režiim
Pärast toite sisselülitamist on puuteandur vähese energiatarbega režiimis. Pärast 12-sekundilist käivitamist lülitub moodul tavarežiimi. Kui enam kontakti ei toimu, naaseb moodul väikese voolutarbimise režiimi. Mooduli puutele reageerimise kiirus erinevates režiimides on toodud ülaltoodud omadustes.
Koostöö Arduino UNO-ga
Laadige Arduino UNO-sse järgmine programm.
#define ctsPin 2 // Kontakt puuteanduri signaaliliini ühendamiseks
int ledPin = 13; // LED-i kontakt
Kehtetu seadistus() (
Serial.begin(9600);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(ctsPin, INPUT);
}
Tühisilmus() (
int ctsValue = digitaalneRead(ctsPin);
if (ctsValue == HIGH)(
digitalWrite(ledPin, HIGH);
Serial.println("TOUCHED");
}
muu (
digitalWrite(ledPin,LOW);
Serial.println("pole puudutatud");
}
viivitus(500);
}
Ühendage puuteandur ja Arduino UNO, nagu joonisel näidatud. Ahelat saab täiendada LED-iga, mis lülitub sisse, kui andurit puudutada ja mis on ühendatud läbi 430-oomise takisti kontaktiga 13. Puutenupud on sageli varustatud puuteindikaatoriga. See muudab operaatori töö mugavamaks. Kui vajutame mehaanilist nuppu, tunneme klõpsatust sõltumata süsteemi reaktsioonist. Siin on tehnoloogia uudsus veidi üllatav meie aastatega arenenud motoorsete oskuste tõttu. Surveindikaator päästab meid liigsest uudsustundest.
Sageli leiab raadioelement, näiteks pilliroolüliti, oma rakenduse elektroonikas. Selle eripära on võime kiiritamise ajal kontakte sulgeda magnetväli. Mida see tähendab? Võttes lihtsa magneti või asetades pilliroo lüliti lähedusse elektromagneti, saate selle raadioelemendi kontakte hõlpsalt sulgeda ja avada. Oma põhiolemuselt on see omamoodi kontaktivaba andur.
Mõiste definitsioon
Mis on kontaktivaba andur? Selle all mõistetakse elektroonilist seadet, mis registreerib teatud objekti olemasolu oma levialas ja töötab ilma mehaaniliste või muude mõjutusteta.
Mittekontaktseid andureid kasutatakse mitmesugustes rakendustes. See on looming kodumasinad ja rajatiste turvasüsteemid, tööstustehnoloogiad ja autotööstus. Muide, seda elementi nimetatakse rahvapäraselt "kontaktivabaks lülitiks".
Eelised
Kontaktivabade andurite peamised eelised on järgmised:
Kompaktsed mõõtmed;
Kõrge tihedusaste;
Vastupidavus ja töökindlus;
Kerge kaal;
Mitmesugused paigaldusvõimalused;
Puudub kontakt objektiga ja puudub tagasiside.
Klassifikatsioon
Neid on erinevat tüüpi kontaktivabad andurid. Need liigitatakse vastavalt tegevuspõhimõttele ja on järgmised:
Mahtuvuslik;
Optiline;
Induktiivne;
Ultraheli;
Magnetotundlik;
Püromeetriline.
Vaatleme kõiki seda tüüpi seadmeid eraldi.
Mahtuvuslikud andurid
Need seadmed põhinevad elektriliste kondensaatorite mõõtmisel. Nende dielektrik sisaldab objekti, mis kuulub registreerimisele. Seda tüüpi kontaktivabade andurite eesmärk on töötada mitmesuguste rakendustega. See on näiteks žestituvastus. Autode vihmaandureid toodetakse mahtuvuslikena. Sellised seadmed mõõdavad kaugjuhtimisega vedeliku taset töötlemise ajal erinevaid materjale jne.
Mahtuvuslik lähedusandur on analoogsüsteem, mis töötab kuni seitsmekümne sentimeetri kaugusel. Erinevalt teist tüüpi sarnastest seadmetest on sellel suurem täpsus ja tundlikkus. Lõppude lõpuks toimub mahtuvuse muutus selles vaid mõnes pikofaraadis.
Seda tüüpi lähedusanduri vooluring sisaldab plaate, mis koosnevad juhtivast trükkplaadist, samuti laadimisest. Sel juhul moodustub kondensaator. Veelgi enam, see juhtub igal ajal kas juhtivas maandatud elemendis või mõnes objektis, mille dielektriline konstant erineb õhust. Selline seade töötab ka siis, kui inimene või tema kehaosa satub seadme levialasse, mis on sarnane maapinna potentsiaaliga. Sõrme lähenedes muutub näiteks kondensaatori mahtuvus. Ja isegi kui võtta arvesse asjaolu, et süsteem on mittelineaarne, ei ole sellel raske tuvastada vaadeldavates piirides tekkinud võõrkeha.
Sellise kontaktivaba anduri ühendusskeem võib olla keeruline. Seade saab kasutada mitut üksteisest sõltumatut elementi nii vasakule/paremale kui ka alla/üles suunale. See laiendab seadme võimalusi.
Optilised andurid
Sellised kontaktivabad lülitid leiavad tänapäeval laialdast rakendust paljudes inimtegevuse valdkondades, kus töötavad objektide tuvastamiseks vajalikud seadmed. Kontaktivaba anduri ühendamisel kasutatakse kodeerimist. See võimaldab vältida seadme valet töötamist valgusallikate kõrvaliste mõjude tõttu. Sellised andurid töötavad ka madalatel temperatuuridel. Nendel tingimustel paigaldatakse neile termokatted.
Mis on optilised järelevalveta andurid? See elektrooniline skeem, reageerides vastuvõtjale langeva valgusvoo muutustele. See tööpõhimõte võimaldab fikseerida objekti olemasolu või puudumist konkreetses ruumipiirkonnas.
Optiliste kontaktivabade andurite konstruktsioonil on kaks põhiplokki. Üks neist on kiirgusallikas ja teine vastuvõtja. Need võivad asuda samas või erinevates hoonetes.
Kontaktivaba anduri tööpõhimõtet silmas pidades saab eristada kolme tüüpi optilisi seadmeid:
- Barjäär. Seda tüüpi optilised lülitid (T) töötavad otsese valgusvihuga. Sel juhul koosnevad seadmed kahest eraldi osast - saatjast ja vastuvõtjast, mis paiknevad üksteise suhtes koaksiaalselt. Emitteri poolt väljastatav kiirgusvoog peab olema suunatud täpselt vastuvõtjale. Kui ese katkestab valgusvihu, aktiveerub lüliti. Sellistel anduritel on hea mürakindlus. Lisaks ei karda nad vihmapiisku, tolmu jne.
- Hajus. D-tüüpi optiliste lülitite töö põhineb objektilt peegelduva kiire kasutamisel. Sellise seadme vastuvõtja ja saatja asuvad ühes korpuses. Emiter suunab voolu objektile. Selle pinnalt peegelduv kiir jaotub eri suundades. Sel juhul naaseb osa voolust tagasi, kus vastuvõtja selle kinni püüab. Selle tulemusena lüliti lülitub välja.
- Refleks. Sellised optilised lähedusandurid on tüüpi R. Nad kasutavad helkurilt peegelduvat kiirt. Sellise seadme vastuvõtja ja emitter asuvad samuti samas korpuses. Kui kiir tabab helkurit, siis see peegeldub ja satub vastuvõtja piirkonda, mille tulemusena seade käivitub. Sellised seadmed töötavad objektist kuni 10 meetri kaugusel. Võib-olla saab neid kasutada poolläbipaistvate esemete kinnitamiseks.
Induktiivsed andurid
Selle seadme töö põhineb põhimõttel, et võetakse arvesse selle põhikomponentide - mähise ja südamiku - induktiivsuse muutusi. Siit tulebki sellise anduri nimi.
Induktsiooni muutused näitavad, et pooli magnetvälja on ilmunud metallese, mis on muutnud seda ja vastavalt ka kogu ühendusahelat, mille põhifunktsioon on määratud komparaatorile. Sel juhul saadetakse releele signaal ja elektrivool lülitatakse välja.
Selle põhjal saame rääkida sellise seadme peamisest eesmärgist. Seda kasutatakse seadme liikumise mõõtmiseks, mis tuleb liikumispiirangute ületamisel välja lülitada. Anduritel endal on liikumispiirid ühest mikronist kahekümne millimeetrini. Sellega seoses nimetatakse sellist seadet ka induktiivseks asendilülitiks.
Seda tüüpi kontaktivabade andurite ülevaade võimaldab meil eristada mitut sorti. See klassifikatsioon põhineb ühendusjuhtmete erineval arvul:
- Kahejuhtmeline. Sellised induktiivsed andurid on ühendatud otse vooluahelaga. See on kõige lihtsam, kuid samal ajal üsna kapriisne variant. See nõuab nimikoormuse vastupidavust. Kui see indikaator väheneb või suureneb, muutub seadme töö ebaõigeks.
- Kolme juhtmega. Seda tüüpi induktsioonandur on kõige levinum. Sellistes ahelates tuleks pingega ühendada kaks juhtmest ja üks juhe tuleks ühendada otse koormusega.
- Nelja- ja viiejuhtmeline. Nendes andurites on koormusega ühendatud kaks juhet ja viiendat kasutatakse vajaliku töörežiimi valimiseks.
Ultraheli andurid
Neid seadmeid kasutatakse laialdaselt väga erinevates tootmisvaldkondades, lahendades palju probleeme tehnoloogiliste tsüklite automatiseerimisel. Ultraheli lähedusandureid kasutatakse erinevate objektide asukoha ja kauguse määramiseks.
Näiteks kasutatakse neid siltide, isegi läbipaistvate, tuvastamiseks, kauguste mõõtmiseks ja objekti liikumise juhtimiseks. Neid kasutatakse vedeliku taseme määramiseks. Vajadus selleks tekib näiteks transporditööde tegemisel kütusekulu arvestamiseks. Ja need on vaid mõned paljudest ultrahelilülitite rakendustest.
Sellised andurid on üsna kompaktsed. Neid eristab kvaliteetne konstruktsioon ja erinevate liikuvate osade puudumine. See seade ei karda saastumist, mis on tööstuslikes tingimustes üsna oluline ja ei vaja ka peaaegu mingit hooldust.
Ultraheliandur sisaldab piesoelektrilist kütteseadet, mis on nii emitter kui ka vastuvõtja. See konstruktsiooniosa reprodutseerib heliimpulsside voogu, võttes selle vastu ja muundades vastuvõetud signaali pingeks. Järgmisena suunatakse see kontrollerile, mis töötleb andmeid ja arvutab objekti asukoha kauguse. Seda tehnoloogiat nimetatakse kajalokatsiooniks.
Ultrahelianduri aktiivne vahemik on töötuvastusvahemik. See on kaugus, mille piires ultraheliseade suudab objekti "näha" ja pole vahet, kas see läheneb andurile telje suunas või liigub üle helikoonuse.
Sõltuvalt tööpõhimõttest eristatakse ultraheliandureid:
- Eraldised. Selliseid seadmeid kasutatakse ajaintervalli arvutamiseks, mis kulub heli liikumiseks seadmest konkreetse objektini ja tagasi. Kontaktivaba ultraheli asendiandureid kasutatakse erinevate mehhanismide asukoha ja olemasolu jälgimiseks, samuti nende loendamiseks. Selliseid seadmeid kasutatakse ka erinevate vedelike või puistematerjalide tasemeindikaatoritena.
- Vahemaad ja liikumised. Selliste seadmete tööpõhimõte on sarnane ülalkirjeldatud seadmes kasutatavale. Ainus erinevus on väljundis oleva signaali tüüp. See on analoog, mitte diskreetne. Seda tüüpi andureid kasutatakse objekti kauguse olemasolevate indikaatorite teisendamiseks teatud elektrilisteks signaalideks.
Magnetilised andurid
Neid lüliteid kasutatakse asendi juhtimiseks. Andurid käivituvad, kui läheneb magnet, mis asub mehhanismi liikuval osal. Sellistel seadmetel on laiendatud temperatuurivahemik (-60 kuni +125 kraadi Celsiuse järgi). See funktsioon võimaldab teil automatiseerida suur hulk keeruline tootmisprotsessid.
Kasutatakse magnetiliselt tundlikku tüüpi kontaktivaba temperatuuriandurit:
Keemia- ja metallurgiatööstuses;
Kaug-Põhja piirkondades;
veeremil;
Külmutusseadmetes;
autokraanadel;
Neid kasutatakse hoonete turvasüsteemides, samuti akende ja välisuste automaatseks avamiseks.
Kõige kaasaegsemad ja kiirema toimega on Halli efektil töötavad magnettundlikud andurid. Need ei allu mehaanilisele kulumisele, kuna neil on elektrooniline väljundlüliti. Selliste andurite ressurss on praktiliselt piiramatu. Sellega seoses on nende kasutamine tulus ja praktiline lahendus võlli pöörete arvu mõõtmise, kiiresti liikuvate objektide asukoha fikseerimise jms probleemidele.
Vedelike taseme mõõtmisel kasutatakse laialdaselt float-tüüpi magnettundlikke andureid. Nad on parim variant vajalike näitajate määramiseks odava hinna ja disaini lihtsuse tõttu.
Mikrolaineandurid
Seda tüüpi kontaktivabad lülitid on kõige universaalsem disainilahendus, mida on võimalik saavutada hooldatava ala pideva skaneerimisega. Tasub meeles pidada, et need on kõrgemas hinnakategoorias kui näiteks ultraheli analoogid.
Sellise seadme töö on tingitud kõrgsageduslike elektromagnetlainete emissioonist, mille väärtus on erinevate tootjate seadmetes veidi erinev. Mikrolaineandurid on konfigureeritud peegeldunud lainete skaneerimiseks ja vastuvõtmiseks. See võimaldab seadmel salvestada isegi väiksemaid muutusi elektromagnetilises taustas. Kui see juhtub, käivitub koheselt anduriga ühendatud hoiatussüsteem häire, valgustuse vms näol.
Mikrolaineseadmetel on suurenenud töötäpsus ja tundlikkus. Need ei ole takistused tellistest seinad, uksed ja mööbel. Seda asjaolu tuleks süsteemi paigaldamisel arvesse võtta. Seadme tundlikkuse taset saab muuta liikumisanduri seadistamisega.
Mikrolaineahju lüliteid kasutatakse sise- ja välisvalgustuse, häireseadmete, elektriseadmete jms juhtimiseks.
Püromeetrilised andurid
Iga elusolendi keha iseloomustab soojuskiirguse olemasolu, mis kujutab endast erineva pikkusega elektromagnetlainete kiirt. Kui keha temperatuur tõuseb, suureneb ka tema poolt väljastatava energia hulk.
Püromeetrilisteks anduriteks kutsutavad andurid põhinevad soojuskiirguse tuvastamisel. Need on:
Kogukiirgus, keha kogu soojusenergia mõõtmine;
Osaline kiirgus, mõõtes vastuvõtjaga piiratud ala energiat;
Spektrisuhted, mis annavad spektri teatud osade energiasuhte indikaatori.
Mittekontaktseid andureid kasutatakse kõige sagedamini seadmetes, mis salvestavad objektide liikumist.
Puutelülitid
Arenevad tehnoloogiad on mõjutanud peaaegu kõiki inimtegevuse valdkondi. Samuti ei jätnud nad tähelepanuta kodu parandamise küsimusi. Üks ilmekas näide sellest on puutelüliti. See seade võimaldab juhtida ruumi valgustust kerge puudutusega.
Puutelüliti reageerib koheselt isegi väikseima nupuvajutusega. Selle disain sisaldab kolme põhielementi. Nende hulgas:
- Juhtseade, mis töötleb vastuvõetud signaali ja edastab selle vajalikele elementidele.
- Lülitusseade. See osa sulgeb ja avab vooluringi ning muudab ka lambi tarbitud voolu.
- Juhtpaneel (puutepaneel). Seda osa kasutades võtab lüliti vastu signaale kaugjuhtimispuldilt või puutetundlikult. Moodsamad seadmed aktiveeruvad, kui hoiad kätt nende läheduses.
Standardmudelid võivad:
Lülitage tuled sisse ja välja;
Reguleerige heledust;
Jälgida kütteseadmete tööd, teatades temperatuurimuutustest;
Ruloode avamine ja sulgemine;
Lülitage majapidamisseadmed sisse ja välja.
Puutetundlikud lülitid toodavad erinevat tüüpi. Konkreetne mudel valitakse sõltuvalt büroo- või elamu vajadustest. Näiteks võib puuteseadme ostmise ja paigaldamise soov tekkida statsionaarse lüliti asukoha tõttu ebamugavas kohas, kus seda pole võimalik liigutada. Või äkki elab majas või korteris inimene, kelle liikumisvõime on piiratud. Mõnikord paiknevad statsionaarsed lülitid sellisel kõrgusel, et lapsed ei pääse neile ligi. Probleemi lahendamiseks on vaja valida konkreetne mudel. Mõned omanikud eelistavad paigaldada puutetundlikud lülitid, et muuta valguse heledust voodist tõusmata jne.
