Ele-prof.ru

Электро отопление
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик BLTouch для 3D принтера: все, что вам нужно знать

Датчик BLTouch для 3D принтера: все, что вам нужно знать

Автоматическая калибровка стола — довольно распространенная функция в настольных FDM 3D принтерах. Однако в большинстве 3D принтеров с автоматической калибровкой стола используется бесконтактный индуктивный датчик, который прост в установке, эксплуатации и настройке. Эти индуктивные датчики хорошо работают в связке металлическими столами 3D принтеров, но столы из других распространенных материалов, таких как стекло, практически невидимы для индуктивных датчиков.

Возможно, именно из-за этого недостатка индуктивных датчиков, у многих на слуху датчики BLTouch: если вам нужно использовать неметаллическое основание слота 3D принтера, но при этом необходима автоматическая калибровка, эти датчики — отличный вариант. Еще один плюс этих датчиков — его высокая точность. Исходные показания BLTouch имеют одно из самых низких стандартных отклонений среди всех типов датчиков для автоматизации калибровки стола 3D принтера.

В этой статье мы рассмотрим датчик BLTouch, его достоинства и как его использовать для 3D принтера (к слову, существует множество клонов датчиков BLTouch, но оригинальная конструкция принадлежит компании Antclabs из Южной Кореи).

Что такое датчик BLTouch?

Согласно данным от Antclabs, оригинальному производителю датчика, "BLTouch — это датчик для автоматической калибровки стола 3D принтеров, который может точно измерять угол наклона поверхности стола". Этот датчик работает на любом типе поверхности, будь то металл, стекло, дерево и другие.

Сам датчик уровня наклона стола 3D принтера имеет довольно сложную конструкцию. Он состоит из микроконтроллера, соленоидного переключателя и наконечника, который непосредственно соприкасается со столом. В оригинальном BLTouch для обеспечения высокой точности используется датчик Холла, и этот датчик в сочетании с физическим наконечником позволяет использовать его со многими типами столов.

В некотором смысле этот датчик эквивалентен микровыключателю, установленному на сервоприводе. Когда инструментальная головка опускается, чтобы "вернуть" сопло по оси Z, стол толкает наконечник немного вверх, срабатывает датчик Холла, после чего головка инструмента поднимается.

BLTouch — один из самых точных и надежных датчиков, поэтому неудивительно, что некоторые производители, такие как MakerGear и CraftBot, используют это устройство на своих высокопроизводительных 3D принтерах.

Теперь, когда мы точно знаем, с чем имеем дело, давайте сравним BLTouch с двумя другими типами датчиков.

Разные типы датчиков для автоматической калибровки стола 3D принтера

Индукционный датчик

Ключевое различие между индуктивным датчиком и BLTouch заключается в том, что датчик BLTouch физически касается стола в процессе калибровки. Индуктивный датчик использует токи, индуцированные магнитными полями, для обнаружения металлических предметов поблизости, благодаря чему непосредственного физического прикосновения к столу не происходит.

Но в этом и заключается проблема: индукционные датчики работают только с металлическими столами, поскольку срабатывают только при контакте с металлом. Так что если вы используете стекло, то такой тип датчиков вам не подойдет.

Микросвич (механический концевой выключатель)

Не стоит также сбрасывать со счетов старомодный физический микровыключатель. По сравнению с BLTouch этот датчик менее точен и, возможно, менее надежен в долгосрочной перспективе, поскольку измерение зависит от физических деталей, которые могут со временем изнашиваться.

Однако эти механические переключатели дадут фору другим вариантам, если вопрос касается стоимости и простоты настройки. Поскольку механические переключатели являются очень простыми в реализации, легко настраиваются и дешево стоят, они нашли довольно широкое применение.

Альтернативы

Pinda Probe

Pina Probe — это датчик, разработанный Prusa Research, который представляет собой индукционный сенсор с термистором для учета изменений температуры слоя. Зонд Pinda специально разработан для линейки 3D принтеров Prusa, на которых установлены специальные точки маркеры для калибровки на столе, которые помогают с выравниванием и коррекцией перекоса.

Считается, что это очень точный датчик для 3D принтеров, и, хотя цифр в интернете особенно нет, отзывы кажутся положительными. Так что стоит учесть, что это хороший вариант, если на вашем 3D принтере стол из металла.

Ezabl Pro

Ezabl Pro — это емкостной датчик, изготовленный. Он поставляется с соединительной платой, в которой используется оптический изолятор, чтобы предотвратить повреждение материнской платы высоким напряжением в случае ошибок подключения.

Что касается точности, то он может выполнять измерения с точностью до одной тысячной миллиметра, а это то, что нужно 3D принтерам. Ezabl Pro также имеет полезные функции, такие как двойное экранирование, которое предотвращает любые помехи от других сигналов.

Читайте так же:
Что отключает инерционный выключатель

Основным недостатком Ezabl Pro стоит отметиь стоимость, которая составляет около 65 долларов. Но зато этот датчик может работать со стеклянными столами.

Пъезо датчики

Пьезоэлектрический датчик использует пьезоэлектрический эффект для улавливания изменений силы, давления или деформации и преобразования этих изменений в электрический импульс. Компания Precision Piezo из Великобритании — одна из немногих компаний, производящих пьезоэлектрические датчики для 3D принтеров. Они имеют точность, близкую к 7 микронам, что довольно точно для 3D принтера.

Преимущество пьезоэлектрического датчика заключается в том, что в качестве чувствительного элемента можно использовать сопло, не требуя установки дополнительных компонентов. Кроме того, пьезоэлектрический датчик можно разместить на печатающей головке или под платформой для измерения давления. Что касается цены, то она находится в том же диапазоне, что и BLTouch.

Основы настройки датчика BLTouch

Прежде чем приступить к модификации 3D принтера для BLTouch, вам необходимо проработать следующие моменты.

Монтаж датчика

Датчик BLTouch необходимо установить как можно ближе к печатающей головке. Вы можете найти множество конструкций, доступных для загрузки в интернете. Если вы хотите разработать конструкцию для монтажа самостоятельно, обязательно прочтите документацию BLTouch, чтобы учесть габаритные размеры датчика.

Некоторые пользователи сталкиваются с проблемой, когда сопло врезается в стол с одной стороны и идеально печатает с другой. Причина этого в том, что BLTouch установлен под углом по отношению к соплу. Поэтому при проектировании и установке оборудования убедитесь, что BLTouch установлен идеально под прямым углом и совмещен с соплом.

После установки датчика обязательно запишите расстояние между датчиком BLTouch и центром сопла как по оси X, так и по оси Y.

Конфигурация прошивки 3D принтера

Для запуска BLTouch, необходимо будет изменить прошивку 3D принтера в нескольких местах.

Мы использовали версию прошивки Marlin 1.1.9, которая была обновлена в марте 2020 года. Войдите в файл marlin.ino и перейдите на вкладку configuration.h.

Первый шаг — активировать датчик BLTouch, объявив его. Удалите две косые черты, чтобы раскомментировать оператор define:

Следующим шагом является установка смещения BLTouch с использованием расстояний X и Y, которые вы должны были измерить при установке датчика. Смещение по оси Z может показаться более сложной процедурой, так как датчик BLTouch выступает ниже сопла при непосредственных измерениях. Вам нужно будет найти расстояние между датчиком и концом сопла, когда датчик полностью выдвинут.

Кроме того, поскольку датчик опускается ниже сопла, смещение должно быть отрицательным. Мы рекомендуем установить его примерно на -2,5 для безопасных первых запусков, а затем отрегулировать. Вам нужно изменить значения следующих строк, чтобы они соответствовали вашим числам:

После того, как вы закончите со смещением, вам нужно будет выбрать тип выравнивания стола. Вы можете выбрать один из пяти различных методов компенсации, ниже мы приведем пример с использованием билинейного метода, поскольку с него легко начать.

Чтобы выбрать подходящий вариант, раскомментируйте его, убрав косую черту. Обратите внимание, что только один вариант можно оставить без комментариев. Ваш код должен выглядеть примерно так:

Вы также можете установить количество точек сетки, на основании которых вы будете проводить калибровку. По умолчанию установлено 9 точек, которые формируют сетку 3 на 3 по осям X и Y. Количество точек можно увеличить для получения более точных результатов, но имейте в виду, что время зондирования также будет также пропорционально увеличиваться.

Тестирование

После настройки прошивки вам нужно будет проверить, работает ли BLTouch должным образом, выполнив базовый тест. Как только он будет завершен, вы можете приступить к настройке смещения Z. Есть отличное видео от 3DMakerNoob, которое шаг за шагом проведет вас через весь процесс.

Настройка слайсера

Обязательно добавьте команду G29 в свой G-код сразу после команды G28.

Возможные проблемы

Обнаружение проблем

Создатели оригинального BlTouch в Antclabs упомянули, что оригинальные датчики поставляются с QR-кодом, встроенным в печатную плату на задней стороне. Также известно, что другие китайские производители, называемые TL Touch и 3D Touch, производят продукцию более низкого качества, что приводит к ухудшению качества. При покупке в интернете обязательно приобретайте у одного из авторизованных реселлеров, которые опубликованы на сайте Antclabs.

Читайте так же:
Защита герметичная для выключателя

Известные проблемы BLTouch датчика

В последней версии BLTouch V3 были проблемы с принтерами Creality, на которых он не работал должным образом. Разработчики прошивки Marlin тесно сотрудничали с Antclabs и определили, что в прошивку необходимо внести определенные изменения.

Отличное обучающее видео по исправлению этой проблемы было подготовлено компанией Teaching Tech. После внесения изменений многие пользователи, наконец, решили проблему.

Недостатки BLTouch

Хотя BLTouch является чрезвычайно точным датчиком уровня, у него также есть несколько недостатков.

При использовании BLTouch важно, чтобы на поверхности кровати не было мусора. Механический датчик определяет поверхность стола и любое повреждение или мусор на поверхности приведет к неточным показаниям.

Также известно, что BLTouch страдает от помех от токов в проводах нагревателя хот энда. Эти помехи приводят к неправильным показаниям BLTouch. В прошивке Marlin есть специальная строка кода, которая поможет вам выключить обогреватели, пока срабатывает датчик. Чтобы активировать его, найдите и раскомментируйте следующее:

Мультитач

Translation2.png

Мультитач (от англ.  multi-touch  — «множественное касание») — функция сенсорных систем ввода (сенсорный экран, сенсорная панель), осуществляющая одновременное определение координат двух и более точек касания [1] . Мультитач используется в жестовых интерфейсах для, например, изменения масштаба изображения: при увеличении расстояния между точками касания происходит увеличение изображения. Кроме того, мультитач-экраны позволяют работать с устройством одновременно нескольким пользователям. Таким примером является игра для iPad Cut the Buttons, которая имеет режим игры для двух игроков, каждый из которых управляет виртуальными ножницами двумя пальцами.

Мультитач позволяет не только определить взаимное расположение нескольких точек касания в каждый момент времени, но и определить пару координат для каждой точки касания, независимо от их положения относительно друг друга и границ сенсорной панели. Правильное распознавание всех точек касания увеличивает возможности интерфейса сенсорной системы ввода. Круг решаемых задач при использовании функции мультитач зависит от скорости, эффективности и интуитивности её применения.

Содержание

Реализации [ править | править код ]

Мультикасание было реализовано несколькими различными способами, в зависимости от размера и типа интерфейса (экрана).

Наиболее популярной формой мультикасаемых устройств являются мобильные устройства (Samsung Galaxy, большинство современных моделей смартфонов HTC, iPhone, iPad, iPod touch), мультикасаемые столы (например: Microsoft PixelSense (ранее назывался Microsoft Surface) и мультикасаемые стены. Имеются также и реализации сферических мультикасаемых экранов (Microsoft Sphere Project [2] , Мультикасаемый ГЛОБУС [3] ).

В попытке сделать дорогие технологии более доступными любители также опубликовали способы построения DIY мультикасаемых-экранов [4] .

История [ править | править код ]

Использование технологии началось с сенсорных экранов для управления электронными устройствами предшественника технологии «мультикасания» и персонального компьютера. Создатели первых синтезаторов и электронных инструментов, Hugh Le Caine и Роберт Муг экспериментировали с использованием чувствительных к нажатию ёмкостных датчиков для контролирования звуков, издаваемые их инструментами [5] .

IBM начали строить первые сенсорные экраны в конце 1960-х, а в 1972 году Control Data выпустили PLATO IV — компьютер-терминал, используемый для образовательных целей, который использовал в своём пользовательском интерфейсе одиночные касания на 16×16 матрице сенсоров.

Первая реализация мультикасания на базе сенсорно-ёмкостного способа была разработана в ЦЕРН в 1977 [7] [8] , на базе их ёмкостно-сенсорных экранов разработал в 1972 году датский инженер-электронщик Bent Stumpe. Эта технология была использована для разработки человеко-машинного интерфейса нового типа для управления синхрофазотроном.

В записке, датированной 11 марта 1972 года, Stumpe представил своё решение — ёмкостной сенсорный экран с фиксированным числом программируемых кнопок, находящихся на дисплее. Экран должен был состоять из множества конденсаторов — вплавленных в плёнку или в стекло медных проволочек, каждый конденсатор должен быть построен так, чтобы поблизости находящийся проводник, такой как палец, приведёт к увеличению электрической ёмкости на значительную величину. Конденсаторы должны были быть проволочками меди на стекле — тонкими (80 μm) и достаточно далеко друг от друга (80 μm), чтобы быть невидимым (CERN Courier апрель 1974 стр. 117). В конечном устройстве экран был просто покрыт лаком, который предотвращал касание пальцами конденсаторов.

В начале 1980-х годов разработка технологии Multi-touch началась по всему миру практически одновременно. Например, 1982 году в Торонтском университете [9] .

Читайте так же:
Выключатель этюд накладной schneider electric

Сейчас различные технические воплощения технологии используются и активно продвигаются в продуктах компаний Apple, Nokia, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, Samsung и некоторых других.

Внедрение Multi-touch-технологий уже опробовали постояльцы гостиничной сети Sheraton, ориентированной на деловых людей. [10]

Хотя слово «мультикасание» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple, начиная с PowerBook, также распознают жесты несколькими пальцами [11] . В PowerBook есть особый смысл — прокрутка — лишь у параллельного движения двумя пальцами, а в MacBook, MacBook Pro и MacBook Air уже распознаются двухпальцевые повороты и разведения-сведения, а также разнонаправленные штрихи тремя и четырьмя пальцами. Также эту технологию поддерживает новая мышь компании Apple — Magic Mouse [12] и отдельный тачпад — Magic Trackpad [13] .

Большинство современных больших мультикасаемых-экранов основаны на проекции. Есть также ИК-рамки, которые отслеживают несколько точек касания одновременно и могут использоваться с любыми типами дисплеев. В мире существует множество производителей, запустивших в серийное производство мультикасаемых ИК-экранов различных размеров: 32″, 40″, 42″, 46″, 50″, при этом используются камеры и инфракрасная подсветка.

Большой популярностью в последнее время стали пользоваться сенсорные плёнки и стекло, производители которых покрывают все возможные размеры экранов от 17″ до 50″ и более.

Мультикасаемые-устройства с маленьким размером экрана быстро становятся обычным явлением, так, например, количество телефонов с мультитач-экраном увеличилось с 200 тыс., проданных в 2006 году, до 21 млн в 2012 году [14] . Более надежные и настраиваемые мультитач-решения, а также увеличение количества и качества понимаемых жестов, делают популярным и удобным этот вид пользовательского интерфейса.

В январе 2010 года на выставке СES-2011 была представлена вторая версия сенсорного «рабочего стола» Microsoft PixelSense (ранее Microsoft Surface), который работает под управлением ОС Windows 7 и использует мультикасаемый интерфейс. Он также подешевел на треть и стал более доступным для массового потребителя [15] .

Технологии [ править | править код ]

С физической точки зрения имеются следующие технологии, реализующие мультитач:

    (англ.  Resistive ) , (англ.  Surface Capacitive ) (англ.  Projected Capacitive: PST ) (англ.  In-Cell ), (англ.  Bending Wave ), (англ.  Dispersive Signal (DST) ), (англ.  Surface Acoustic Wave (SAW) ), (англ.  Infrared (IR) ),
    (англ.  Optical ),

Для работы с мультитакасанием наиболее популярны две технологии: проекционно-ёмкостная (PCT) и оптические (IR, SAW). Сенсорный экран на оптическом принципе можно сделать даже в домашних условиях из видеокамеры [16] . Kinect (компании Microsoft) использует инфракрасный передатчик для получения шаблона точек, отражающих инфракрасные лучи. Искажение этого шаблона и измерение времени, которое потребовалось для отражения всех лучей от объектов в этом пространстве, позволяет создавать точные карты глубины пространства перед камерой. Изменения обновляются 30 раз в секунду и позволяют точно обнаружить и распознать движения.
Все оптические решения зависят от влияния внешних факторов, таких как: освещённость, солнечные лучи и температура. Ёмкостное решение является самым надёжным, но существует проблема размера экрана, так как при этом типе технологии экран является антенной, то есть чем больше экран — тем больше антенна, а значит, и количество помех. Лидером в промышленном производстве ёмкостных мультикасаемых экранов является фирма N-Trig [17] , которая производит экраны величиной до 17″.

Датчики касания и сенсорные кнопки

Каталог емкостных и оптических датчиков прикосновения или сенсорных кнопок, для эксплуатации в тяжелых условиях промышленного производства и применения в системах автоматизации. Разнообразные корпуса и габаритные размеры. Представлены высококачественные датчики касания со светодиодной подсветкой и без нее, функционирующие на различных принципах, от ведущих производителей IFM Electronic, Banner Engineering.

Корпус: Ø29 мм. Принцип работы: датчик касания, динамический. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 35 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +85 °C. Материал корпуса: пластмасса, PA. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: кабель PUR 2 м.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: синий. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: кабель, 2 м.

Корпус: 60x43x48 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: синий, желтый. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 100 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 5 pin.

Читайте так же:
Выключатель schneider electric 816884

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: красный. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: зеленый. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: зеленый (питание), красный. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: красный (питание), зеленый. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: красный. Выходной сигнал: NPN NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: оптический. Подсветка: зеленый. Выходной сигнал: NPN NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: емкостной. Подсветка: красный (питание), зеленый. Выходной сигнал: PNP/NPN NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: емкостной. Подсветка: зеленый (питание), красный. Выходной сигнал: PNP NO. Время отклика: 150 мс. Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: Ø50 мм. Принцип работы: емкостной. Подсветка: RGB. Интерфейс: IO-Link. Время отклика: 300 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 8. 30 V DC . Подключение: разъем М12 4 pin.

Корпус: 60x43x48 мм. Принцип работы: оптический. Выходной сигнал: реле. Время отклика: 100 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PP. Питание: 20 . 30 V AC/DC . Подключение: разъем 7/8″ 5 pin.

Корпус: 60x43x48 мм. Принцип работы: оптический. Выходной сигнал: реле. Время отклика: 100 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PP. Питание: 20 . 30 V AC/DC . Подключение: кабель, 2 м.

Корпус: 60x43x48 мм. Принцип работы: оптический. Выходной сигнал: реле. Время отклика: 100 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -20. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PP. Питание: 20 . 30 V AC/DC . Подключение: кабель, 2 м.

Корпус: Ø30 мм. Принцип работы: емкостной. Подсветка: красный (питание), зеленый. Выходной сигнал: PNP/NPN NO. Время отклика: 150 мс . Температурный диапазон эксплуатации: -40. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PC. Питание: 1 2. 30 V DC . Подключение: кабель PVC, 2 м.

Корпус: 60x43x48 мм. Принцип работы: оптический. Выходной сигнал: реле. Время отклика: 20 мс . Температурный диапазон эксплуатации: 0. +50 °C. Материал корпуса: пластмасса, PE. Питание: 20 . 30 V AC/DC . Подключение: разъем M12 5 pin.

Сенсорные кнопки в Ардуино

В этой статье мы поговорим о сенсорных кнопках в ардуино. С помощью этого несложного и недорогого компонента можно создавать простые и очень эффектные проекты. Чаще всего такие кнопки используются для создания всевозможных удобных сенсорных интерфейсов, например в системах умного дома. Давайте узнаем, как можно подключать сенсорные кнопки к ардуино, напишем простой скетч и обязательно рассмотрим принцип их работы.

Сенсорная кнопка

Сенсорные кнопки в Ардуино

Ни для кого не секрет, что прогресс не стоит на месте. Постоянно появляются новые технологии, совершенствуются старые. Сенсорные экраны появились совсем недавно (по меркам человечества), но уже прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Телефоны, телевизоры, терминалы и прочие в большинстве своём используют «беcкнопочные» технологии. В кавычках это слово по той причине, что они всё-таки используют кнопки, только сенсорные. О них в данной статье как раз и пойдёт речь, а если точнее, о Touch module для Arduino.

Принцип работы сенсорных кнопок

Модули с сенсорными кнопками в большинстве своём используют проекционно-ёмкостные сенсорные экраны (https://ru.wikipedia.org/wiki/Сенсорный_экран). Если не вдаваться в пространственные объяснения их работы, для регистрации нажатия используется вычисление изменения ёмкости конденсатора (электрической цепи), при этом важной особенностью является возможность выставлять различную начальную ёмкость, в чём мы убедимся далее.

Читайте так же:
Выключатель пралеска а16 131

Принцип работы сенсорной кнопки

Человеческое тело обладает некоторой электрической емкостью, а следовательно, и невысоким реактивным сопротивлением для переменного электрического тока. Если прикоснуться пальцем либо каким-либо электропроводящим объектом, то через них потечет небольшой ток утечки от устройства. Специальный чип определяет эту утечку и подаёт сигнал о нажатии кнопки. Плюсами данной технологии являются: относительная долговечность, слабое влияние загрязнений и устойчивость к попаданию воды.

Сенсорные или механические кнопки

+ Сенсорная кнопка «ощущает» нажатие даже через небольшой слой неметаллического материала, что обеспечивает разнообразие в использовании её во всевозможных проектах.

+ Из предыдущего пункта вытекает и этот – возможность использовать сенсорную кнопку внутри корпуса повышает привлекательность проекта, что не влияет на функционал, но достаточно важно в повседневной жизни, чтобы не обращать на это внимание.

+ Стабильное функционирование, которое выражается отсутствием подвижных частей и частой калибровкой (о чём будет сказано ниже). Вам не придется беспокоиться о дребезге кнопок, возникающем при использовании механического собрата, что существенно облегчит жизнь начинающему ардуинщику. Поэтому ещё один плюс, пусть и не для всех – простота при работе.

Из минусов можно отметить следущее:

  • Сенсорные кнопки плохо работают при минусовых температурах, поэтому они непригодны для использования за пределами помещений.
  • Высокое потребление электричества, вызванное необходимостью постоянно поддерживать одинаковую ёмкость.
  • Сенсорная кнопка не работает при нажатии её рукой в перчатке либо плохо проводящим электричество объектом

Сенсорные кнопки в Ардуино

Обзор сенсорных кнопок

Прежде чем говорить непосредственно о работе с модулем, нужно определиться с тем, какую именно модель купить для использования. Рассмотрим несколько вариантов различных компаний:

1. Troyka touch sensor

Время отклика: 80мс (в режиме энергопотребления) и 10мс (в высокоскоростном режиме)

Максимальная толщина диэлектрика для нормальной работы: 4 мм

Размер: 25Х25 мм

Напряжение питания: 3–5 В

Цена: 390 рублей

Тройка

2. Grove Touch Sensor

Время отклика: 220 мс и 80 мс

Максимальная толщина диэлектрика для нормальной работы: 2 мм

Размер: 20Х20 мм

Напряжение питания: 2–5 В

Цена: 229 рублей

Grove Touch Sensor

3. TTP223B Arduino Digital Touch Sensor

Время отклика: 220 мс и 60 мс

Размер: 24Х24 мм

Напряжение питания: 2–5 В

Цена: 150 рублей

TTP223B Arduino Digital Touch Sensor

4. Keyestudio touch module

Размер: 30Х20 мм

Напряжение питания: 3.3–5 В

Цена: 270 рублей

Keyestudio touch module

Подключение сенсорной кнопки к Ардуино

Для использования сенсорной кнопки, как, впрочем, и всех остальных модулей и датчиков, её необходимо подключить к какой-либо плате arduino. В большинстве случаев используются стандартные модули с тремя контактами: питание, сигнал и земля. Их расположения от модели к модели меняются, на схеме они отображены согласно недавнему перечислению (сенсорная кнопка заменена переключателем по причине её отсутствии в Tincercad):

Сенсорные кнопки в Ардуино

Важный момент: нужно помнить, сенсорной кнопке требуется в среднем полусекундная калибровка во время каждого запуска, что позволяет не беспокоиться о лишних шумах, которые, несомненно, возникали бы из-за различного положения кнопки в проектах. Поэтому не стоит сразу после запуска нажимать на кнопку, т.к. после этого наиболее вероятна некорректная работа устройства.

Сенсорный модуль, по своей сути аналогичен цифровой кнопке. Пока кнопка нажата, датчик отдаёт логическую единицу, а если нет, то логический ноль.

Проекты с использованием сенсорной кнопки

Начнём с простого: при нажатии на кнопку загорается встроенный светодиод.

Теперь усложним задачу: Нажатием на кнопку изменяется режим работы светодиода.

Заключение

В этой статье мы с вами рассмотрели принцип работы и схему подключения сенсорной кнопки к платам Arduino. С точки зрения программной модели никаких особенных отличий при работе с таким видом кнопок нет. Вы просто анализируете уровень входящего сигнала и принимаете решение о своем действии. С учетом того, что сами модули сенсорных кнопок достаточно дешевы и доступны в большом количестве интернет-магазинов, добавить такой интересный и современный интерфейс к своему ардуино-проекту на составит никакого труда.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector