Arduinoで静電容量センサを自作してみる

はじめに

最近のスマートフォンは,ほとんど静電容量方式のタッチパネルを採用しています.また,家電の操作パネルなどにも搭載され,我が家のデスクライトのスイッチもこの方式です.

試してみる

Arduino 日本語リファレンスにサンプルらしきものがあるのですが,実物がよくわかりません.探してみると,海外の方がいい感じに製作しておられたので参考にします.

Innovative Electronics:http://innovativeelectronics.com/index.php?pg=ie_an&skey=AN229

Arduino 日本語リファレンス:http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/index.php?f=1&pos=2184

詳細は,リンク先のPDFをご覧いただければよいですが,スライドセンサ部分を簡単に図にすると,

CapSense02.png

 

となりますが,当方,基盤を作る環境がないためアルミホイルを紙で巻いたもので代用します.また,対称に2つあるセンサのうちの1つだけにしました.あと4.7MΩの抵抗が4つもないことに気付き1.5kΩに変更しました.というわけで試作した回路はこのような感じです.(残念な手書き回路ですみません)

CapSense03.png

本家と違ってお粗末な電極ですね.

DSC_0102.JPG

基本的には本家のコードのままですが,値があまりにも不安定だったので,直近10回の値を平均するためにリングバッファもどきを実装しています.ふつうはこのようにしなくても,サンプリング回数(n_sampling)を変更することで対処できそうですが,あまり改善が見られませんでした.(使い方が違うのかもしれません)

下の図の青い線が,取得した生データで,赤い線が10回の平均値です.

何とか実用範囲でしょうか.また,オレンジの線は平均値のピーク値です.

センサ自体は割とリニアに反応しているようです.一応,LEDも対応して光ってくれます.

 

 

 

 

下の画像はArduinoのGNDピンからジャンパー線を伸ばして,片手で持った状態でセンサに触れたものです.ご覧の通りノイズが格段に減りますが,実際のイベントで使うときに,お客さんに片手に線を持ってもらうのは,いまいちです.金属のシートを床に敷くぐらいはまだセーフかと個人的に思います.

 

 

 

 

終わりに

とりあえず,タッチセンサとしては十分実用レベルではあることは確かめられましたが,スライドセンサとしては,まだまだ改良の余地ありといった感じです.

今後は,ちゃんとした電極を生基板にでも彫って試してみたいです.

最後に作業風景です.

DSC_0104.JPG

 

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