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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kapazitive Sensor Tastatur


Autor: chri_ri (Gast)
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Also ich weiß noch nicht, ob ich mein Vorhaben wirklich durchführen 
werde. Ich hatte lediglich die Idee und wollte mal schauen, ob es sich 
"ganz einfach" machen ließe. Ich habe nur sehr schwache 
Elektronik-Kenntnisse.

Ich habe mich letztens darüber geärgert, dass meine Tastatur so schnell 
schmutzig wird, sich jeder Dreck drin sammelt, diese sich recht unbequem 
reingen lässt und die tasten mechanisch verschleißen. Also habe ich mir 
gedacht, dass ich doch theoretisch mir einfach mit einem billigem 
Mikrocontroller (nen Tiny oder sonst was) und fertigem Sourcecode ne 
Tastatur basteln könnte und diese nicht mit herkömmlichen tasten, 
sondern mit einer bequem abwischbaren glasscheibe und kapazitiven 
sensoren ausstatten könnte. Das Prinzip ist eigentlich Einfach. Man 
nehme für jede Taste ein kleines Kuperplätchen hinter der glasscheibe 
und überwache ständig die kapazität. Bei erreichen eines bestimmten 
Wertes durch berühren mit dem Finger (nur finger, keine anderen dinge) 
wird die jeweilige taste ausgelöst. Soweit die Theorie.

Probleme:
- meine bereits erwähnten nur sehr schwachen elektronik-kenntnisse.
- will kein teures fertiges zeug kaufen.
- habe hier im forum gelesen, dass kapazitive sensore für tastzaturen 
ungeeignet seinen, da sie nur auf änderung reagieren (sehe ich etwas 
anders, da ja eigentlich die kapazität des kondensators sich nicht 
ändert, wenn ich mit dem finger drauf bleibe).

Also was sagt ihr dazu? Und ja ich habe ein paar Threads zu dem Thema 
"einfache kapazitive sensore" gelesen. ich suche nach einer einfachen 
und zuverlässigen selbstbau-lösung und bin mir nicht ganz sicher auf 
welche von den bereits gelsenen methoden ich setzen soll. Und die Idee 
mit dem sli8der: könnte man die nicht auch nach einem "matrix-prinzip" 
verwenden und sich somit viele kleine einzelne sensore sparen? Das 
Prinzip denke ich verstanden zu haben, jedoch scheint mir diese Lösung 
aber elekrotechnisch für mich ein wenig zu hoch (was die slider 
betrifft).

Schonmal Vielen Dank im Vorraus für eure Meinungen, Tipps und 
Empfehlungen.


mfg. chri_ri

Autor: Hamsi (Gast)
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Sieh dir doch mal die Lösung von Microchip an. Nennt sich mTouch und ist 
mit einem PIC16/PIC18 gelöst. Sourcecode und Beschreibung wie das Ganze 
eigentlich funktioniert gibts auch.
Oder wenn du lieber fertige Lösungen bevorzugst würde ich den IC von 
Quantum (qTouch) empfehlen, der unterstützt auch ne Matrix-Auswertung. 
Leider kann ein IC max. ne 24 Tasten Matrix ansprechen also müsstest du 
mehrere Controller nehmen und dann mit nem übergeordneten 
Mikrocontroller auslesen.

lg,
Hamsi

Autor: Daniel W. (danie)
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Die Qprox (jetzt Atmel) Sensoren sind imho dafür auch geeignet.
Hab mal ein wenig damit rumgespielt, die bleiben auf "1" wenn man mit 
dem Finker länger im Wirkbereich ist. (ab ca 1:30min kalibriren sie dann 
aber den Finger weg)

grüße danie

Autor: Thomas B. (thomasb)
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@Daniel W.

Das mit der Kalibrierung stimmt (was ich mich so erinnnere) nicht ganz. 
Diese kann man nämlich zumindest beim QT240 und QT1106 auch ausschalten. 
Der Nachteil dabei: Die Kalibrierung wird nur einmal nach dem Reset 
durchgeführt - hätte man hier zufällig die Hand in der Nähe der Sensoren 
wäre keine sinnvolle Erfassung mehr möglich. Gerade bei portablen 
Geräten kann das also schon problematisch sein.

Vielleicht etwas Off-Topic: Hab mit den beiden Teilen schon 
experimentiert und die Erfahrung gemacht, dass die Auswahl der 
Kapazitäten und somit die Einstellung der Empfindlichkeit nicht ganz so 
trivial ist. Praktisch muss für jede Sensorfläche die Kapazität (in 
einem gewissen Bereich) experimentell bestimmt werden um das gewünschte 
Resultat zu erhalten.
Beim QT240 mit 4 Sensorpads hatte ich für den ersten Test alle mit 10nF 
bestückt - nur einer der Pads passte halbwegs, zwei waren so 
empfindlich, dass man immer beide gleichzeitig "drückte" und einer 
reagiert sehr träge.
Die Empfindlichkeit hängt zudem prinzipbedingt auch vom "Umfeld" ab - 
ändert man also etwas am Aufbau des Gerätes wo diese Sensoren benutzt 
werden, kann es durchaus sein, dass man die Empfindlichkeit neu 
einstellen muss (Kondensatoren aus-, und einlöten...)

Für meine privaten Projekte werde ich diese Technik also wohl nicht 
einsetzen.

Schöne Grüße,
Thomas

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Hört sich ganz interessant an.

Aber jetzt mal zu den Touche-Pads, wie müssten die aussehen um bei 
Berührung eine möglichst große Kapazität anzuzeigen?

Im Anhang mal ein Bild von einem normalen Taster (mit Leitgummi).

Wenn ich den so gestalten würde müsste die Kapazität doch recht gering 
sein, unten (Bottom) ist alles Massefrei und die Fläche zur drum herum 
geführten Masse ist auch sehr gering.

Ich mach oben einen Streifen Klebefilm über das Pad, damit kein direkter 
Metall-Finger Kontakt bestehen kann.

Wenn ich jetzt einen Finger drauflege müsste ich doch eine richtig schön 
große Kapazität messen können.

Das ist besser als die normalen Metall-Pads. (denk ich)
Bei denen muss das Gerät ja eine Verbindung zu Erde haben und ich müsste 
auch irgendwie geerdet sein, am besten barfuß auf einer nassen Wiese 
stehen und das Gerät mit den Touche-Pads ist auch an der Masse des 
Hauses dran .. so in der Art.

Autor: tom (Gast)
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Von Cypress gibts auch was, siehe AN im Anhang.
Ich hab mit dem Cypress Teile schon ein bischen programmiert. Das ganze 
wird mit PSoC realisiert und hat einen M8C Core mit konfigurierbarer HW. 
Als HW-Modul gibts den CapSense, mit dem laut Anhang eine Tastatur 
nachgebaut werden kann.
Taster und Slider habe ich mit nem Entwicklungsboard von Capsense schon 
realisiert.

gruß tom

Autor: Christoph (Gast)
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Nur als Anmerkung... der Nachteil solcher Tastaturen ist, daß es kein 
taktiles Feedback aufgrund des Druckpunkt, der Tastengrenzen etc. gibt. 
Für schnelles/blindes Tippen sind diese Tastaturen eher ungeeignet.

Gruß
Christoph

Autor: chri_ri (Gast)
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Also vielleicht ist das doch eine schlechte idee mit der Tastatur 
gewesen, weil es folgende Probleme gibt:

- wohl für z.b. zehnfingerschreiben ungeeeignet, egal wie mans dreht 
(auf berührung oder änderung)
- ich will keine fertigen und/oder teuren sachen kaufen außer natürlich 
die (leider mehreren) mikrocontroller.

das mit dem matrix-prinzip war nur ne idee, um ein paar mikrocontroller 
einzusparen. eigentlich solls so einfach wie möglich sein.

Wenn ihr irgendwo doch noch ne einfache und geeignete lösung ohne 
fertigzeugs habt, dann denk ich weiter drüber nach. Aber erstmal Thx.


mfg. chri_ri

Autor: chri_ri (Gast)
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achja und eigentlich brächte ich doch mit dem matrixprinzip nur einen 
controller, da es ja für ~12€ bei conrad Atmel's mit 32 I/O-Pins gibt 
und ich bei einer 102-Tasten-Tastatur (also einigermaßen normales 
layout) nur maximal 21 Pins bräuchte.

Jetzt fehlt nurnoch nen einfaches und gutes schaltungs-prinzip.


mfg. chri_ri

Autor: Philipp Kälin (philippk) Benutzerseite
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Vieleicht interessiert dich das hier.

http://www.elektor.de/jahrgang/2008/juli-august/ka...

Falls du interesse hast kannst du mir eine mail schreiben dann werd ichs 
einscannen, weil hier veröffentlichen ist ja nicht so ganz legal.

Gruss Philipp

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Das ist nicht so sehr sinnvoll, du brauchst das feedback von deiner 
Tastatur um damit ordentlich schreiben zu können.

Zeichne dir mal eine Tastatur auf ein Blatt Papier und fang an zu 
tippen.

Autor: Bensch (Gast)
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Für eine PC-Tastatur macht das keinen Sinn- ausser für die Leute, die 
dort in Mengen ihre Barthaare, Zigarettenasche, Bier, Cola, Kaffee und 
Kopfläuse ablegen. Schnelles Schreiben ist einfach nicht möglich.

Für Gerätebedienfelder, die leicht zu reinigen sein sollen und auch nass 
werden können, macht das wohl Sinn. Bestes Beispiel ist das Ceranfeld, 
da werden u.a. die Teile von Quantum eingesetzt.

Autor: Andreas Watterott (andreasw) Benutzerseite
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Autor: chri_ri (Gast)
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@Philipp K.: Ja, bitte. Meine eMail-adresse ist 
privat.christian@freenet.de.

@Andreas Watterott: Nein, keine Alternative. Diese möglichkeit kenne ich 
schon. ich hatte das mal in nem Test gesehen und das ding hatte nen 
bestimmten nachteil (weiß nedmehr genau welchen), warum mir das nicht 
gefiel. außerdem bin ich dazu zu geizig um viel geld auszugeben ;)

Naja schnell soll die schon funktionieren aber wies aussieht wird das 
wohl nix. Und ja weil ich an meinem Pc sprichwörtlich "mein leben 
verbringe" wollte ich mir ja diese Tastatur basteln (wegenen besserer 
reinigungsfähigkeit). Außerdem ist Touch ja irgendwo "in" und hat keinen 
mechanischen verschleiß.


mfg. chri_ri

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