Analog tryckkänslig tryckknapp: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Idag finns det en uppsjö av val av knappar och taktila omkopplare till vilket pris och vilken formfaktor som helst. Tyvärr, om du vill få analog ingång är dina alternativ mer begränsade. Om en kapacitiv reglage inte uppfyller ditt behov har du förmodligen tur.

Jag bestämde mig för att bygga ett musikinstrument som kunde upptäcka hur hårt användaren tryckte på knapparna, kontinuerligt. Piezzoelektriska sensorer var uteslutna, för även om de kan ge avläsningar om hur hårt du trycker på är det svårt att hålla dessa avläsningar exakta i flera sekunder. Flex -sensorer var dyra och otympliga.

Velostat, som är ett märke av piezzo-resistiv plast (ju mer du trycker på, desto lägre blir dess elektriska motstånd) perfekt på räkningen. Idag leder jag dig genom ett proof-of-concept och en fin prototyp. Det senare fungerar faktiskt ganska tillförlitligt efter kalibrering och är enkelt och billigt nog att du kan överväga att göra dem i ett dussin.

Steg 1: Steg 1: Proof-of-concept

Rita ett sammanflätat kammönster med en kartongbit och en ledande bläckpenna. Mina spår är cirka 2 mm breda och 1 mm breda. Jag klippte sedan en 15*15 mm velostatbit som jag satte ovanpå.

När jag trycker med fingret kan jag mäta ett motstånd mellan 5 och 15 kOhm, beroende på hur hårt jag trycker.

Steg 2: Steg 2: kretskortet

Jag konstruerade en kretskort för mitt projekt och fick det professionellt producerat. På dessa exempel är spåren 0,5 mm breda och 0,5 mm från varandra; men Velostat är faktiskt ganska förlåtande.

För att få bra resultat, lägg bara Velostat där du behöver det. Jag stansade 5 mm-dimeter bitar och tejpade dem med vanligt tejp. Ledande tejp med Z-axel fungerar inte här, eftersom det släpps väldigt långsamt, och du kan inte se när användaren har lyft fingret.

Steg 3: Steg 3: Knapplocket

Jag använde silikonknappar som jag beställde från Taobao (men om du inte bor i Kina kan du ha bättre tur på din vanliga elektronikbutik). De är 10 mm i diameter (12 vid basen) och har inte en ledande kudde på undersidan.

Basen är ca 1 mm tjock, vilket är nära tjockleken på dubbelsidig tejp jag hade liggande.

För att slå ett hål i den dubbelsidiga tejpen måste du lägga den platt; För att det inte ska fastna på ditt skrivbord använder du en bit silikonbelagt papper, som skyddsfilmen på din rulle med dubbelsidig tejp och klistrar fast den på undersidan. Jag hittade mina slag på Taobao, för mindre än en dollar per bit.

Ovanpå den dubbelsidiga tejpen lade jag en plastbit från omslaget på en begagnad anteckningsblock.

Steg 4: Steg 4: Använd det

Efter att ha monterat knappen satte jag fingret ovanpå och mätte motstånd på 1,5 till 18 kOhm. Om du lyfter fingret kan Velostat vidröra eller inte, så cykeln är ibland öppen.

För att använda den här nya knappen, ställ in en spänningsdelare med ett motstånd (säg 4kOhm). Mittpunkten kan mätas med en Arduino.

Du måste sedan mäta värdena för lägsta och högsta tryck och beräkna hur långt du står mellan de två. Jag har kunnat få 7- eller 8-bitars svar från en 10-bitars Atmega-analog ingång utan alltför mycket tjafs.

Svarskurvan är inte linjär. Jag har inte försökt normalisera det än. Det finns också en del hysteres: värdet du återgår till efter att du släppt knappen är ofta något annorlunda än det du hade precis innan du tryckte på. Men när du använder det med ett mänskligt finger är det redan tillräckligt bra för stigböjningar och vibratos.