Сенсорна кнопка на attiny13, mega-avr

Дана сенсорна кнопка може знайти багато застосувань, з її допомогою можна комутувати навантаження постійного струму, а з невеликим доповненням - навантаження змінного струму. У мене дана кнопка в складі з невеликим доповненням використовувалася для включення / вимикання світла в спальні. Своєю простотою конструкції і легкістю повторюваності вона може стати частиною якогось більш серйозного пристрою.

Сенсорна кнопка на attiny13, mega-avr

З переваг даної кнопки слід зазначити, що вона автоматично калібрується через кожні 10 спрацьовувань, а також при першому включенні. Такий режим роботи сенсора забезпечує швидку автоматичне підстроювання під різні умови і зовнішні чинники. Наприклад, якщо сенсор встановлений на вулиці то зовнішні фактори і паразитна ємність сенсора можуть змінюватися дуже часто і суттєво відрізнятися від еталонного значення, що може привести до помилковий спрацьовувань. Також весь сенсор побудований на мікроконтролері, який забезпечує високу точність і цифрову обробку сигналів, і усереднення результатів вимірювання. Але, як і у всіх пристроїв і конструкцій тут є свої мінуси - для харчування сенсорноё кнопки потрібно окреме джерело 8 - 12В, що виключає просту заміну стаціонарних вимикачів даної кнопкою.

Струм, мА 5-8

Товщина діелектрика сенсора, мм 2

Мінімальна відстань стійкого спрацьовування, мм 5

Допустиме навантаження виходу, мА 20

- чутливий і точний сенсор

- автоматичне калібрування

- ручна калібрування

- ручний управління виходом

Розглянемо принцип роботи сенсора. Його основа це вимір ємності і порівняння з еталоном, збереженим в пам'яті мікроконтролера. Мікроконтролер міряє час заряду паразитної ємності ніжки мікроконтролера від нуля до логічної одиниці. Коли до сенсора наближається рука або палець або ж інший предмет, що володіє помітною ємністю, паразитна ємність помітно зростає що веде до збільшення часу заряду паразитної ємності - що сигналізує про дотик.

Щоб наочніше було і зрозуміло як працює сенсор, я зняв осцилограми його роботи (в програмі PROTEUS).

Сенсорна кнопка на attiny13, mega-avr

Як ми бачимо на першій осциллограмме (рис.2). час її зарядки становить 17,75 мікросекунд - досить швидко. Це вихідне стану сенсора в майже ідеальних умовах (внесена паразитна ємність в 15 пикофарад).

Якщо включити ще 50 пикофарад до наявних 15, то час істотно зміниться.

Сенсорна кнопка на attiny13, mega-avr

В результаті час зарядки ємності збільшилася до 27,75 мікросекунд, що значно відрізняється від початкового. Думаю, принцип роботи сенсора зрозумілий.