mTouch - сенсорная емкостная клавиатура на МК
Хочу домой сделать сенсорную клавиатуру по технологии mTouch. А почему бы и нет 
Если вкратце, принцип действия емкостных сенсорных клавиатур основан на изменении емкости при приближении масивного токопроводящего предмета к токопроводящему покрытию.
Microchip предлагает несколько вариантов использования переферии МК для построения таких клавиатур, я выбрал версию с компаратором (генератор колебаний построенный на компараторе и измерение частоты) с МК PIC16F690.
Собственно интересуют советы тех, кто уже делал такие клавиатуры относительно конструкции самих кнопок. Как лучше развести сами кнопки? Какие емкостя получаются? Защита от помех?
Я хочу сделать 4 кнопки размером, примерно, 20х25 мм на пластине (плате) 75х115.
Для тех, кто не еще не видел: ">видео демонстрациооной сенсорной клавиатуры от Microchip. Такую демо-плату я видел вживую, нажимал на кнопки, но тогда у меня небыло идеи создания и на тонкости разводки не обратил особого внимания. Там была многослойная плата и с обратной стороны собрана схема.
Вот общая схема.
Вам непременно нужно на "чистом" МК? Есть другой способ реализации сенсора - "висящий в воздухе" вход высокочувствительного усилителя, при прикосновении к которому на выходе его появляется фон переменного тока (далее, думаю, понятно 
. Я много лет назад пробовал реализовывать девайс по типу mTouch - вышло все очень капризно (именно из-за конструкции кнопок). А на переменном токе все заработало с полпинка. Дополнительно нужен всего один счетверенный ОУ...
А, может быть и не нужен, если, например, в МК есть встроенный АЦП, и на его входы можно просто повесить контактные площадки.
Хочу попробовать эту технологию, если будет работать плохо, то изменив настройки я смогу вернутся к схеме на "переменном токе".
Насколько я понял, кнопки окружают общим проводом и обратную сторону фольги заземляют. Не приведет это к заметному росту емкости самой кнопки и снижению чувствительности к увеличению емкости от пальца?
Со схемой "на переменном токе" также получается, чем больше экрана, тем больше емкости и ниже чувствительность на наводки от пальца.
chav1961: "висящий в воздухе" вход высокочувствительного усилителя
Когда-то изучал работу ОУ и все закончилось.... светодиодом на выходе и куском провода около 0,5 метра на входе. Реагировал на меня с растояния 1 метра
VaBo: Взгляни вот на это
хм... похоже стоит проектировать плату для испытания 3х технологий
Нашел еще одну интересную страничку, там разные вариации сенсора и видео их работы.
Сергей К: если будет работать плохо
Работает хорошо!
Сергей К: кнопки окружают общим проводом и обратную сторону фольги заземляют
Сам спросил
Сергей К: приведет это к заметному росту емкости самой кнопки и снижению чувствительности
Сам ответил
Сергей К: лучше всего будет окружить кнопку землей
Вопрос? Под какой поверхностью будет скрываться кнопка? Материал и его толщина? Воздушные зазоры тоже учитываем!!!
Я делал на PIC16F616 четыре кнопки. Материал пластик (ABS) 3мм + воздушный зазор до платы 4мм + итекетка прибора(пленочная) толщиной 1мм. Пришлось задерать чуствительность, а кнопочки стояли рядышком, пальчик не четко поставил и всё глючит. Убрал все заземления и рамки, сделал меньше чуствительность, стало гораздо лульше. В итоге было принето решение отказаться от кнопок в виде фольги. Напомню это только в моем случае, у меня большой воздушный зазор!!! В место вольги на плате я использовал 1Вт МЛТ резистор Он в свою очередь убрал воздушный зазор между платой и передней крышкой прибора. Чуствительность пришлось сделать еще меньше.
По разводке печаной платы. Дорожки проводников идущие от МК к кнопкам должны быть:
- одинаковой длинны относительно друг друга!
- одинаковой толщины!
- идни приблизительно на одинаковом растоянии друг от друга и желательно подальше друг от друга и всех остальных линий (особенно земли)!
Если выполнить эти правила то с написанием и отладкой программы вопросов не возникнет. К сожалению я пощел другим путем 
С программой пришлось поковыряться. Сто раз пожелел что начал писать на ассемблере, а не на Си.
Если не соблюдать разводки платы что придется делать обязательно:
- Заводить отдельную среднюю велечену кажной кнопки
- Делать раздельное усреднение по каждой кнопки
- Переделывать алгоритм усреднения. Дело втом, что нажатие на кнопку может быть разным, ктото уберае палец в торону, а ктото оставляет на кнопке но считает что не нажимает. Проблема втом как это объяснить МК ....
Всего сразу не вспомнишь. Сергей К> будут появлятся вопросы пишите. Поможем
DIKLER: Под какой поверхностью будет скрываться кнопка?
Я хочу поставить орг.стекло (толщину пока не знаю), за ним вплотную бумажка с картинками и за ней плата с сенсорами. За платой, с небольшим зазором (около 5мм) бедет стоять плата с МК, симисторми, схемой питания и согласования. МК можно установить и с задней стороны платы с сенсорами.
Во вложении рисунок платы с сенсорными кнопками в первом приближени. По краям шкала в мм.
DIKLER: Сам ответил
Тогда, наверное, прийдется поставить еще одну токопроводящую пластину между платой сенсоров и платой с силовыми элементами для экранирования помех.
DIKLER: Сто раз пожелел что начал писать на ассемблере, а не на Си
Я уже заготовку на Си сделал и прогнал а Протеусе, работает, считает... но не совсем правильно, но возможно это связано с самим Протеусом, буду проверять уже в железе.
DIKLER: Если не соблюдать разводки платы что придется делать обязательно:
Я даже и не надеялся, что одной "формулой" можно будет оценивать каждую кнопку
DIKLER: В место вольги на плате я использовал 1Вт МЛТ резистор
хм... а идея не плохая, тогда можно МК и сенсоры на одной стороне платы в SMD исполнении сделать, а вторую сторону использовать как экран
Different: проще использовать QT102
Тоже интересная микросхемка, правда у нас она стоит дороже выбранного МК
