Analoger druckempfindlicher Druckknopf - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Heute gibt es eine Vielzahl von Tasten und taktilen Schaltern zu jedem Preis und jedem Formfaktor. Wenn Sie einen analogen Eingang suchen, sind Ihre Möglichkeiten leider begrenzter. Wenn ein kapazitiver Schieberegler nicht Ihren Anforderungen entspricht, haben Sie wahrscheinlich kein Glück.

Ich habe mir vorgenommen, ein Musikinstrument zu bauen, das erkennen kann, wie stark der Benutzer die Tasten gedrückt hat, und zwar kontinuierlich. Piezzoelektrische Sensoren kamen nicht in Frage, denn obwohl sie Messwerte darüber liefern können, wie stark Sie drücken, ist es schwierig, diese Messwerte für mehrere Sekunden genau zu halten. Flexsensoren waren teuer und unhandlich.

Velostat, eine Marke aus piezzoresistivem Kunststoff (je mehr Sie drücken, desto geringer ist der elektrische Widerstand), passt perfekt. Heute werde ich Sie durch einen Proof-of-Concept und einen schönen Prototyp führen. Letzteres funktioniert nach der Kalibrierung tatsächlich recht zuverlässig und ist einfach und billig genug, um sie im Dutzend zu machen.

Schritt 1: Schritt 1: Proof-of-Concept

Zeichnen Sie mit einem Stück Pappe und einem leitfähigen Tintenstift ein ineinander gewundenes Kammmuster. Meine Spuren sind etwa 2 mm breit und 1 mm breit. Ich schneide dann ein 15 * 15 mm großes Stück Velostat, das ich darauf lege.

Beim Drücken mit dem Finger kann ich einen Widerstand zwischen 5 und 15 kOhm messen, je nachdem wie stark ich drücke.

Schritt 2: Schritt 2: die Platine

Ich habe für mein Projekt eine PCB-Schaltung entworfen und professionell produzieren lassen. Bei diesen Beispielen sind die Spuren 0,5 mm breit und 0,5 mm voneinander entfernt; aber Velostat ist eigentlich ziemlich verzeihend.

Um gute Ergebnisse zu erzielen, stellen Sie Velostat nur dort auf, wo Sie es benötigen. Ich stanzte Stücke mit einem Durchmesser von 5 mm und klebte sie mit normalem Klebeband ab. Leitfähiges Z-Achsen-Band funktioniert hier nicht, da es sich sehr langsam löst und Sie nicht erkennen können, wann der Benutzer seinen Finger gehoben hat.

Schritt 3: Schritt 3: die Knopfkappe

Ich habe Silikonknöpfe verwendet, die ich bei Taobao bestellt habe (aber wenn Sie nicht in China leben, haben Sie vielleicht mehr Glück in Ihrem üblichen Elektronikladen). Sie haben einen Durchmesser von 10 mm (12 an der Basis) und haben keine leitfähige Pad-Unterseite.

Die Basis ist etwa 1 mm dick, was in etwa der Dicke von doppelseitigem Klebeband entspricht, das ich herumgelegt hatte.

Um ein Loch in das doppelseitige Klebeband zu stanzen, müssen Sie es flach legen. Damit es nicht auf Ihrem Schreibtisch klebt, verwenden Sie ein Stück silikonbeschichtetes Papier, wie die Schutzfolie Ihrer doppelseitigen Klebebandrolle, und kleben Sie es auf die Unterseite. Ich habe meine Schläge auf Taobao gefunden, für weniger als einen Dollar pro Stück.

Auf das doppelseitige Klebeband habe ich ein Stück Plastik aus dem Umschlag eines gebrauchten Notizblocks geklebt.

Schritt 4: Schritt 4: Verwenden Sie es

Nach dem Zusammenbau des Knopfes legte ich meinen Finger darauf und maß Widerstände von 1,5 bis 18 kOhm. Wenn Sie Ihren Finger anheben, kann sich der Velostat berühren oder nicht, sodass der Kreislauf manchmal geöffnet ist.

Um diese neue Taste zu verwenden, richten Sie eine Spannungsteilerbrücke mit einem Widerstand (z. B. 4 kOhm) ein. Der Mittelpunkt kann mit einem Arduino gemessen werden.

Dann müssen Sie die Werte für minimalen und maximalen Druck messen und berechnen, wie weit Sie zwischen den beiden stehen. Ich war in der Lage, 7- oder 8-Bit-Antworten aus einem 10-Bit-Atmega-Analogeingang zu erhalten, ohne zu viel herumzufummeln.

Die Antwortkurve ist nicht linear. Ich habe noch nicht versucht, es zu normalisieren. Außerdem gibt es eine gewisse Hysterese: Der Wert, zu dem Sie nach dem Loslassen der Taste zurückkehren, unterscheidet sich oft geringfügig von dem, den Sie kurz vor dem Drücken hatten. Bei Verwendung mit einem menschlichen Finger ist es jedoch bereits gut genug für Pitchbends und Vibratos.