chúng ta nhận thức được bằng cách chạm vào vật thể. và sau đó chúng ta có thể phản ứng lại. máy tính và máy móc không có khả năng đó. Vì vậy, các kỹ sư đã phát triển các cảm biến cảm ứng để thiết bị có thể đáp ứng khi cần thiết. vì vậy, cảm biến cảm ứng đã đi vào hầu hết các thiết bị của chúng ta, như điện thoại di động, xe hơi, v. v. ngoài ra, cảm biến chạm đã hoàn toàn thay thế rất nhiều thiết bị cơ khí.
Trong bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu tất cả mọi thứ về cảm biến chạm: chúng hoạt động như thế nào, các loại cảm biến chạm khác nhau và làm thế nào để tạo ra cảm biến chạm.
nội dung
cảm biến chạm là gì?
cảm biến chạm làm việc như thế nào?
kiểu cảm biến chạm
mạch cảm biến chạm: làm thế nào để tạo ra một cảm biến chạm đơn giản
hướng dẫn cảm biến cảm ứng arduino
ứng dụng cảm biến chạm
kết luận
cảm biến chạm là gì?
cảm biến chạm, cũng được gọi là cảm biến xúc giác, là cảm biến rẻ tiền và đơn giản để phát hiện và ghi lại sự chạm vào vật lý.
cảm biến chạm
Các nhà thiết kế hệ thống thích các cảm biến chạm vì chúng cung cấp rất nhiều tùy chọn thiết kế, cung cấp giao diện người dùng nâng cao và đáng tin cậy hơn.
ngoài ra, cảm biến cảm ứng có một vẻ ngoài siêu hiện đại và hấp dẫn.
cảm biến chạm làm việc như thế nào?
cảm biến cảm ứng hoạt động tương tự như công tắc thông thường. Bởi vì khi bạn chạm vào bề mặt cảm biến bị áp lực hoặc tiếp xúc, mạch điện trong cảm biến sẽ đóng lại, dòng điện sẽ chảy.
điện thoại màn hình cảm ứng
mặt khác, một khi bạn loại bỏ áp lực hoặc liên lạc, mạch điện ngắt và không có dòng điện.
các bản vẽ dưới đây chỉ ra cách hoạt động của cảm biến chạm.
đồ thị mạch cảm biến chạm
kiểu cảm biến chạm
có 4 loại cảm biến chạm. cụ thể là:
bộ cảm biến cảm ứng
cảm biến cảm ứng điện trở
cảm biến cảm ứng hồng ngoại
bộ cảm biến âm thanh trên bề mặt
hãy nhìn vào từng cái một.
bộ cảm biến cảm ứng
cảm biến cảm ứng điện năng tính toán sự chạm vào dựa trên sự thay đổi điện năng.
kiểm tra điện năng
nguồn: wikipedia
Để tạo ra cảm biến cảm ứng cảm ứng, các kỹ sư đặt một lớp điện cực trong suốt trên tấm kính và được phủ một lớp phủ bảo vệ.
bộ cảm biến cảm ứng hoạt động như thế nào
khi vật liệu điện tiếp ở gần các cảm biến điện, bảng mạch in sẽ tạo ra một số điện trên toàn bộ bề mặt. (Quá trình tương tự xảy ra khi một bảng kính được chạm với vật lý.)
do vậy, dung lượng sẽ giảm xuống, cho phép hệ thống xác định vị trí chạm.
hệ thống có thể phát hiện nhiều vùng chạm, trong một số trường hợp cho phép mở rộng và co lại chạm.
Trong các cảm biến cảm ứng, các vật liệu dẫn điện như độ ẩm và nước có thể gây ra sự bất ngờ hoặc kích hoạt sai.
Vì vậy, các kỹ sư sư sử dụng các thuật toán phần mềm hoặc nhiều linh kiện cảm nhận để phân biệt giữa các cảm biến cảm nhận cảm nhận và cảm nhận có chủ ý.
các cảm biến cảm ứng được chia thành hai loại:
Kiểm tra dung lượng bề mặt-các kỹ thuật sử dụng một bộ điện dẫn tới một mặt của bộ cách ly. và sau đó họ sử dụng dòng điện xuyên suốt lớp dẫn điện.
khi một bề mặt được tiếp xúc với một bề mặt, một điện tích sẽ được hình thành giữa một bề mặt điện và vật cách. để lấy điện từ mọi nơi.
IC đo dòng điện ở mỗi góc để xác định vị trí chạm vào bề mặt.
Kiểm tra chất lượng được dự đoán — các kỹ sư đặt một vật liệu dẫn điện ở giữa hai vật cách, ví dụ như vàng, đồng hoặc ni-xi. sau đó các kỹ sư sử dụng mạch tích hợp để theo dõi mạng lưới điện.
khi tiếp xúc với một vật liệu dẫn điện, ic sẽ tính toán địa điểm tiếp xúc.
bộ cảm biến thay đổi
nguồn: wikipedia
lợi thế
Phản ứng cao
hỗ trợ đa chạm
Nó hoạt động mà không cần áp lực
thiếu sót
dễ bị mòn mỏi
tôi không thể làm việc với găng tay hay bút
không đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt
cảm biến cảm ứng điện trở
cảm biến chạm điện trở phản ứng với áp lực áp dụng trên bề mặt để tạo ra sự chạm.
cảm biến chạm điện được tạo ra bởi một cặp dẫn điện được tách ra bởi vật liệu cách điện.
màn hình cảm ứng điện trở
nguồn: wikipedia
Nó hoạt động như thế nào
Khi áp suất được áp dụng trên bề mặt, lớp dẫn điện bên ngoài đẩy lớp bên trong, do đó thay đổi điện áp.
Tiếp theo, điện áp ban đầu và sự thay đổi điện áp được so sánh để hệ thống có thể xác định vị trí chạm.
không giống như các cảm biến chạm dung lượng, cảm biến chạm cứng không hỗ trợ đa chạm.
các cảm biến cảm ứng được chia thành ba loại:
bộ cảm biến chạm điện 4 dây giá rẻ nhất.
Cảm biến chạm 5 dây cho phép nhiều ổ đĩa hơn, ngoài việc có các điện cực ở tầng dưới, chúng cũng có chức năng tương tự như cảm biến 4 dây.
bộ cảm biến chạm điện 8 dây hiệu quả nhất.
lợi thế
giá cả phải chăng
bền vững
Dễ sử dụng
giảm thiểu năng lượng tiêu thụ
bạn có thể làm việc với bút và găng tay
thời gian phản hồi nhanh hơn
thiếu sót
thiếu khả năng đa chạm
dựa vào căng thẳng để hoạt động
cảm biến cảm ứng hồng ngoại
không giống như các cảm biến cảm ứng khác, cảm biến cảm ứng hồng ngoại không bao gồm màn hình thêm.
cảm biến hồng ngoại thụ động
nguồn: wikipedia
Thay vào đó, màn hình hồng ngoại sử dụng các máy thu và bộ phát sóng hồng ngoại để tạo ra các chùm ánh sáng vô hình trên màn hình.
Do vậy, sự tiếp xúc với ánh sáng không thấy được (các trạng thái chạm) cho phép bộ cảm biến xác định vị trí chạm vào.
lợi thế
một cuộc sống vô hạn
khỏi những vết xước trên bề mặt
độ chính xác nhất của hình ảnh so với các cảm biến khác
thiếu sót
dễ bị kích hoạt sai
đắt tiền
dễ bị ảnh hưởng bởi nước, tuyết và mưa
bộ cảm biến âm thanh trên bề mặt
bộ cảm biến sóng trên bề mặt âm thanh sử dụng cảm biến điện áp, bộ nhận tín hiệu nằm trên tấm kính của màn hình. Họ làm điều này để tạo ra sóng siêu âm siêu nhỏ trên bề mặt kính.
bộ chuyển đổi âm thanh trên bề mặt
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Khi bạn chạm vào bảng điều khiển, bạn hấp thụ một phần sóng, cho phép cảm biến nhận dữ liệu và định vị điểm chạm.
Bạn có thể dùng bút chì, ngón tay, hoặc găng tay để kích hoạt bộ nhận biểu tượng âm thanh bề mặt.
lợi thế
Chất lượng ảnh tuyệt vời
Tuổi thọ chạm lâu
Khả năng chống xước được cải tiến
thiếu sót
các vật nặng như bút hay móng tay không kích hoạt bộ cảm biến.
Nước có thể gây ra sự cố.
các vật liệu trên màn hình có thể gây ra các điểm không chạm vào cho đến khi bạn loại bỏ chúng.
mạch cảm biến chạm: làm thế nào để tạo ra một cảm biến chạm đơn giản
vật liệu bạn cần
đèn led
bóng bán dẫn
một bộ kháng điện
chương trình
đầu tiên, điện trở và đèn led được kết nối với các điện cực của bóng bán dẫn. đảm bảo rằng bạn đang sử dụng điện trở để thiết lập dòng điện LED khoảng 20 mAh.
thứ hai, bạn kết nối bóng bán dẫn với điện.
thứ ba, làm 2 sợi dây, đảm bảo rằng chúng có đầu trần.
cuối cùng, một dây được kết nối với nguồn điện dương và một dây khác được kết nối với một bóng bán dẫn.
bây giờ, bạn có thể chạm vào hai dây điện bằng ngón tay để xem đèn led phát sáng.
Đây là một mạch điện mà bạn có thể sử dụng để định hướng
đồ thị mạch cảm biến chạm
hướng dẫn cảm biến cảm ứng arduino
vật liệu mà bạn cần
xem thông tin giáo dục phiên bản 4. 2
Căn cứ Grove bị chặn
Grove 12 nút cảm biến cảm ứng cảm ứng 12C v2
chương trình
Nối MPR121 hoặc 12 nút Grove 12 Cảm biến cảm ứng 12C V2 vào cổng I2C bảo vệ cơ bản.
Sau đó, bạn đặt Grove vào bên trong Arduino và kết nối Arduino với PC bằng cáp USB.
cấu hình phần mềm
Tải về và cài đặt thư viện cảm biến cảm ứng Grove MPR121.
Tiếp theo, khởi động lại Arduino IDE và mở khóa các ví dụ bằng cách sao chép mã sau vào bản vẽ mới của Arduino IDE.
Tải mã lên, mở màn hình Arduino IDEs nối tiếp và đặt tốc độ lên 115200.
Giả sử tất cả mọi thứ đều đúng khi bạn nhấn nút CHO ~ CH11, bạn sẽ nhận được kết quả như sau.
ứng dụng cảm biến chạm
Bảng cảm ứng
điện thoại thông minh và các thiết bị di động
cho xe hơi và các ứng dụng công nghiệp
nhạc cụ
áp suất và đo khoảng cách
cảm biến chạm vào robot
bộ cảm biến chạm vào vòi nước
kết luận
Vào cuối bài viết này, chúng tôi hy vọng bạn có thể liệt kê các loại cảm biến cảm ứng khác nhau và các ứng dụng, lợi thế và nhược điểm của chúng.
quan trọng nhất, hãy nhớ sao chép và dán mã chính xác để có được kết quả chính xác. Bạn cũng có thể liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.