Technologia czujników dotykowych pojemnościowych: Jak działa i jak jest implementowana

Technologia czujników dotykowych pojemnościowych oferuje niedrogą i wysoce niezawodną alternatywę dla tradycyjnych mechanicznych przełączników używanych w interfejsach sterowania elektroniką. Ręczne tworzenie lub zmienianie rozmiaru skomplikowanych wzorów specyficznych dla dostawcy/technologii czujnika dotykowego może być trudne i czasochłonne. Na szczęście istnieje automatyczne rozwiązanie, które umożliwia łatwe tworzenie i modyfikowanie złożonych kształtów czujników dotykowych.

Wewnętrzne mechanizmy technologii czujników dotykowych pojemnościowych

W bardzo podstawowych terminach, czujniki dotykowe pojemnościowe działają na zasadzie, że gdy ludzki palec zbliża się do elektrody czujnika dotykowego wytrawionej na PCB, zmienia się pojemność tej elektrody. Ta zmiana pojemności jest wykrywana albo na ogólnym wejściu mikrokontrolera, albo na dedykowanym wejściu urządzenia sterującego dotykiem, połączonym z elektrodą czujnika. Mikrokontroler lub urządzenie sterujące dotykiem następnie aktualizuje stan jednego lub większej liczby cyfrowych sygnałów sterujących w określonej zaprogramowanej odpowiedzi na zmianę pojemności wykrytą przez konkretną elektrodę czujnika.

Istnieją dwa różne typy wykrywania pojemnościowego. Nazywane są one Wykrywaniem Pojemności Własnej i Wykrywaniem Pojemności Wzajemnej. 

Wykrywanie Pojemności Własnej ma miejsce, gdy obecność ludzkiego palca zwiększa pojemność pojedynczej elektrody czujnika. To zwiększenie pojemności jest następnie przetwarzane, jak opisano powyżej. 

Wykrywanie pojemności wzajemnej ma miejsce, gdy obecność ludzkiego palca zmniejsza sprzężenie wzajemne między dwoma sparowanymi elektrodami czujnika. Gdy ten spadek pojemności (na elektrodzie odbiorczej) jest wykrywany, jest następnie przetwarzany, jak opisano powyżej.

Implementacja w Altium Designer

Elektrody czujników dotykowych, zwłaszcza czujnik koła, mają bardzo skomplikowane kształty. Ręczne tworzenie takich kształtów w oprogramowaniu do projektowania PCB jest niezwykle trudnym i czasochłonnym zadaniem, nawet dla najbardziej doświadczonych projektantów PCB. Pomyśl teraz o zmianie rozmiaru lub modyfikacji szczegółów istniejących czujników, jeśli jest to potrzebne. 

Bez łatwego, zautomatyzowanego sposobu na tworzenie lub modyfikowanie elektrod czujników dotykowych, nawet rozważenie implementacji czujników dotykowych, pomimo ich licznych zalet, może być trudne. Na szczęście istnieje łatwy, zautomatyzowany sposób, aby to zrobić.

Dowiedz się, jak szybko zaimplementować technologię czujników dotykowych pojemnościowych w Altium Designer, pobierając bezpłatny biały dokument.