Wie funktioniert ein Finger-Touch-Simulator und wie könnte man ihn nachbauen?

[David K. (david_k565)]

Hallo zusammen,

ich habe hier eine kleine Platine, die einen Finger-Touch simuliert. 
Darauf sitzen drei Widerstände (215 = 2,15 MΩ, 202 = 2 kΩ, 103 = 10 kΩ) 
sowie ein Transistor (Q1). Außerdem ist eine runde Metallfläche 
vorhanden, die offenbar die Rolle des „Fingers“ übernimmt.

Da mich die Funktionsweise interessiert, würde ich mir so einen 
Finger-Touch-Simulator gerne selbst nachbauen. Als Testobjekt nutze ich 
die Touch-Bedienung meiner Heißluftfritteuse.

Meine Beobachtungen bisher:

Wenn ich mit dem Multimeter an der Metallfläche messe (bei 
eingeschaltetem Zustand), bekomme ich ca. 2,3 mV angezeigt. Ich bin mir 
aber unsicher, ob das eine echte Betriebsspannung ist oder nur ein 
Rest-/Messsignal.

Zum Experimentieren habe ich versucht, das Touchfeld mit einem RFID-Tag 
als „Resonanzkörper“ zu beeinflussen. Ergebnis: Das Touchfeld der 
Fritteuse reagierte sofort dauerhaft, vermutlich weil die Fläche zu groß 
ist oder zu stark koppelt.

Daraus ergibt sich für mich die Frage, wie man so einen „Resonanzkörper“ 
schaltbar machen kann und was die eigentliche Funktionsweise ist.

Mein Ziel:

Mit einem ESP8266 (D1 Mini) möchte ich das Touchfeld meiner Fritteuse 
gezielt über WLAN/MQTT auslösen. Der „Touch-Simulator“ würde dabei fest 
auf der Touchfläche kleben und bei Bedarf vom ESP geschaltet werden.

Meine zentrale Frage:

Wird die Metallfläche („Resonanzkörper“) in so einem Simulator 
tatsächlich nur über einen Transistor auf GND gelegt?

Oder wird das Plättchen aktiv mit einer Spannung angesteuert, sodass es 
das Touchfeld stört und dadurch einen Finger simuliert?

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand die genaue Funktionsweise 
erklären kann – und vielleicht auch Tipps gibt, wie man so etwas am 
besten selbst umsetzt.

Vielen Dank schon mal!

Viele Grüße
David Koch

[Julian L. (rommudoh)]

David K. schrieb:
> drei Widerstände (215 = 2,15 MΩ, 202 = 2 kΩ, 103 = 10 kΩ)

Treffer: 1 von 3.

Es sind:
R1: 512 = 5,1 kΩ
R2: 203 = 20 kΩ
R3: 103 = 10 kΩ

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

David K. schrieb:
> und vielleicht auch Tipps gibt, wie man so etwas am besten selbst
> umsetzt.
Am einfachsten kaufst du dir solche fertigen Touch-Sensoren im 
50er-Pack:
- https://www.ebay.de/itm/197608195744
- https://www.ebay.de/itm/314264328753

[David K. (david_k565)]

Hallo,

Ich möchte ja selbst kein Touch abrufen sondern Simulieren. Als würde 
ich zb auf meine Heißluftfritteuse mit mein Finger drauf drücken.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Lothar M. schrieb:
> Am einfachsten kaufst du dir solche fertigen Touch-Sensoren im
> 50er-Pack:

Das ist genau andersrum.
Er will keine Touchsensoren, er will "Finger"

David K. schrieb:
> Ich würde mich freuen, wenn mir jemand die genaue Funktionsweise
> erklären kann – und vielleicht auch Tipps gibt, wie man so etwas am
> besten selbst umsetzt.

In dem man den Schaltplan dieser unglaublich komplexen Schaltung 
aufnimmt und nachbastelt.
Was dieses 4-beinige Dings ist kann dir vermutlich H.H. sagen wenn du 
die Beschriftung korrekt erfasst.

[Otto K. (opto_pussy)]

David K. schrieb:
> Ich möchte ja selbst kein Touch abrufen sondern Simulieren.

Du kannst Dir, wie bei James Bond, flüssigen Kerzenwachs auf die 
Fingerkuppe tropfen lassen. Nachdem er hart geworden ist, ziehst Du ihn 
ab und stülpst ihn einfach um und drückst ihn dann auf die Sensorfläche.

Der Fingerabdruck ist dann zwar spiegelverkehrt, aber das ist der 
Sensorfläche, soweit ich weiß, egal.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

David K. schrieb:
> Wird die Metallfläche („Resonanzkörper“) in so einem Simulator
> tatsächlich nur über einen Transistor auf GND gelegt?
Was auch immer das dann für ein "GND" ist...
Probier doch einfach mal aus, eine rundes Stück Alufolie an die 
Fritteuse ranzukleben und dann diesen Folienfitzel mit einer Leitung zu 
berühren, die an "GND" angeschlossen ist. Oder an PE der Steckdose.

> Oder wird das Plättchen aktiv mit einer Spannung angesteuert, sodass es
> das Touchfeld stört und dadurch einen Finger simuliert?
Es kommt auf den Touchsensor an: die von mir verlinkten reagieren 
(vorrangig) auf die Änderung der Kapazität, es gibt andere, die 
verlassen sich auf eingekoppelte Brummstörungen von aussen.

[Nemopuk (nemopuk)]

Otto K. schrieb:
> Fingerabdruck

Wie kommst du auf "Fingerabdruck", vor allem im Kontext einer Fritteuse?

[Otto K. (opto_pussy)]

Nemopuk schrieb:
> Wie kommst du auf "Fingerabdruck", vor allem im Kontext einer Fritteuse

Die Friteuse habe ich doch gar nicht in den Mund genommen, aber so wie 
es aussieht, geht es gar nicht um den eigentlichen Fingerabdruck, 
sondern um ein ferngesteuertes Starten der Friteuse mit Hilfe eines 
künstlichen Fingers.

[David K. (david_k565)]

Ja genau :)

[Thomas R. (thomasr)]

Funkferngesteuertes Starten von "Wärmegeräten" ist mit einigen Risiken 
verbunden....

[David K. (david_k565)]

Ist es nicht auch, wenn ich das Gerät starte und das Haus verlasse?

[Otto K. (opto_pussy)]

David K. schrieb:
> Ist es nicht auch, wenn ich das Gerät starte und das Haus
> verlasse?

Unbeaufsichtigte Wärmegeräte sind immer gefährlich. Bei unserer 
Heißluftfritteuse mit Touchpads ist es so, wenn man keine anderen Zeiten 
einprogrammiert, dass sie sich dann nach 15 Minuten automatisch 
abschaltet.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Lothar M. schrieb:
> Es kommt auf den Touchsensor an: die von mir verlinkten reagieren
> (vorrangig) auf die Änderung der Kapazität, es gibt andere, die
> verlassen sich auf eingekoppelte Brummstörungen von aussen.

Das ist ja leicht zu erkennen: die kapazitiven haben eine isolierte 
Fläche, die "Brummer" eine Kontaktfläche.
Letztere sind aber doch ausgestorben? Ich hab jedenfalls schon ewig 
keine mehr gesehen, Touch hinter Folie oder Glas sieht man aber jeden 
Tag.

David K. schrieb:
> Ist es nicht auch, wenn ich das Gerät starte und das Haus verlasse?

Versicherung und oder Bedienungsanleitung werden das nicht so toll 
finden, ebenso wie bei Ofen, Wasch- oder Spülmaschine: Betrieb nur unter 
Aufsicht.

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens M. schrieb:
> oder Spülmaschine: Betrieb nur unter Aufsicht.

Die Spülmaschine lasse ich grundsätzlich nur nachts laufen. Tagsüber 
würde sie mich mit ihrem Lärm stören, weil das Wohnzimmer direkt neben 
der Küche ist. Das Schlafzimmer dagegen ist 10 Meter weit von der Küche 
entfernt. Wenn ich nachts die Küchentür schließe, dann höre ich im 
Schlafzimmer nix mehr davon.

[Harald K. (kirnbichler)]

Otto K. schrieb:
> Tagsüber würde sie mich mit ihrem Lärm stören

So eine Geschirrspüle hatten meine Eltern in den 70ern auch mal. Die 
reinigte wohl mit Lärm anstelle von Wasser.

Meine Geschirrspüle, die jetzt auch schon 25 Jahre alt ist, ist zwar 
nicht lautlos, aber nicht so laut, daß ich das Geräusch im direkt neben 
der Küche liegenden Wohnzimmer als "Lärm" bezeichnen würde, erst recht 
nicht, wenn ich die zwischen beiden Räumen befindliche Küchentür 
schließe.

Von wann ist denn Deine Geschirrspüle? 1960?

[Otto K. (opto_pussy)]

Harald K. schrieb:
> Von wann ist denn Deine Geschirrspüle? 1960?

Von 2013, aber zwischen Küche und Wohnzimmer ist noch eine zusätzliche 
Verbindungstür und die besteht nur aus einem Röhrenpappgewebe mit 
Laminatüberzug in Buchenoptik.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Julian L. schrieb:
> Treffer: 1 von 3.
> Es sind:
> R1: 512 = 5,1 kΩ

Vergleiche mal die "2" mit der von R2, ich glaube 215 = 2,1 MegOhm. Den 
Widerstand sollte er messen.

[H. H. (hhinz)]

Manfred P. schrieb:
> Julian L. schrieb:
>> Treffer: 1 von 3.
>> Es sind:
>> R1: 512 = 5,1 kΩ
>
> Vergleiche mal die "2" mit der von R2, ich glaube 215 = 2,1 MegOhm. Den
> Widerstand sollte er messen.

Ein Widerstand aus der E96-Reihe mit nur zwei signifikanten Ziffern? 
Wohl kaum.

[Peter D. (peda)]

Manfred P. schrieb:
> ich glaube 215 = 2,1 MegOhm.

Aber recht ungebräuchlich. Bevorzugt wird bis E24, also 15 oder 22.

[Hendrik L. (hlipka)]

Ich habe sowas mal mit einem iPad gemacht. Ein Stück 'IC-Steck-Schaum' 
(etwa 2x1cm) so zusammengefaltet das es ein wenig Stabilität hat, und 1m 
Klingeldraht reingesteckt (an der Stelle natürlich abisoliert). Das 
Ganze hatte ich dann in Lego-Teile eingeklemmt und schon hatte man einen 
beweglichen 'Finger'.
Letztlich sind die Touch-Sensoren ja kapazitive Sensors, die die 
Einkopplung über den menschlichen Körper erkennen - man muss also 'nur' 
genügend Störfelder einkoppeln.

[Peter D. (peda)]

Hendrik L. schrieb:
> Letztlich sind die Touch-Sensoren ja kapazitive Sensors, die die
> Einkopplung über den menschlichen Körper erkennen - man muss also 'nur'
> genügend Störfelder einkoppeln.

Nö, sie messen die Kapazitätsänderung. Störungen müßten schon synchron 
zum Abtastintervall erfolgen, um einen Tastendruck auszulösen. Man 
könnte noch das Abtastintervall mit Pseudozufall variieren.
Sehr große Störungen könnten den Eingang übersteuern, d.h. die Taste 
totlegen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

David K. schrieb:
> ich habe hier eine kleine Platine, die einen Finger-Touch simuliert.
Wie wird denn diese "kleine Platine" versorgt oder angesteuert? Was wird 
an das Kabel angeschlossen? Gibt es irgendeinen Link im Internet zu 
dieser Platine?

> könnte man ihn nachbauen?
Das ist sicher nicht schwierig, da sind ja nur ein paar Bauteile drauf, 
die man im Zweifelsfall sogar auslöten und ausmessen könnte. Und weil es 
so wenige Bauteile sind, kann man auch ganz einfach die Schaltung 
abzeichnen. Brauchbare kontrastscharfe Fotos von Ober und Unterseite im 
90° Winkel aufgenommen erleichtern dieses Reverse-Engineering 
unheimlich.

[Peter D. (peda)]

David K. schrieb:
> ich habe hier eine kleine Platine

Ach so, diese Platine. Dann weiß ja jeder gleich Bescheid und kennt 
diese Platine.
Wie wärs wenigstens mal mit der URL, wo es diese Platine gibt.
Vielleicht könnte man dann rauskriegen, was an dem Kabel anzuschließen 
ist. Oder irgendwelche Angaben überhaupt.

[Peter N. (alv)]

Wo mir das gerade wieder passiert ist:
Wir haben hier in der 4ma Kaffemaschinen mit Touchscreen.
Bildchen mit dem gewünschtem Kaffee zum drauftatschen.
Ich lasse die Tasse einlaufen, da die dann erst 3/4 voll ist, fülle ich 
nochmal Milchschaum nach. Den muß ich dann stoppen, bevor die Tasse 
überläuft.

Nun passiert es bei mit öfter, daß die Maschine gar nicht auf Touch 
reagiert und die Tasse überläuft.

Wie kommt das? Muß ich mir vorher die Hände waschen?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Im Fernsehkrimi ist es in letzter Zeit üblich, den Finger der Leiche zum 
Entsperren ihres Handies zu benutzen.
Ist D1 eine LED? Wo ist dann der Vorwiderstand?

Die Google-KI erzählt mir ungefragt folgendes

AI Overview
Das abgebildete Gerät ist ein "Finger Simulator A-1.0", wie auf dem 
Bauteil selbst und in Ihrer Anfrage angegeben.
Beschreibung:

    Es handelt sich um eine kleine elektronische Komponente, die an 
einem Kabel befestigt ist.
    Auf der Platine ist die Bezeichnung "A-1.0" sowie "DELTA" und 
weitere Beschriftungen wie "R1", "R2", "Q1", "Q2" zu erkennen, die auf 
Widerstände und Transistoren hindeuten und somit auf eine elektronische 
Schaltung.
    Das runde, transparente oder milchige Ende des Bauteils, das an die 
Platine angeschlossen ist, ist wahrscheinlich der eigentliche 
"Simulator"-Teil, der eine physische Interaktion, wie das Berühren eines 
Fingerabdrucksensors, nachbilden soll.

Funktion (angenommen):

    Ein "Finger Simulator" wird typischerweise in der Entwicklung und 
Prüfung von Geräten verwendet, die auf Fingerberührung oder 
Fingerabdruckerkennung reagieren.
    Er dient dazu, eine konsistente und reproduzierbare Berührung oder 
ein Signal zu erzeugen, das einen menschlichen Finger nachahmt, um die 
Funktionalität und Leistung von Touchscreens, kapazitiven Sensoren oder 
Fingerabdruckscannern zu testen, ohne dass ein menschlicher Bediener 
erforderlich ist.

[Otto K. (opto_pussy)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Im Fernsehkrimi ist es in letzter Zeit üblich, den Finger der Leiche zum
> Entsperren ihres Handies zu benutzen.

Das ist exakt genauso im Dresdner Tatort in der Schlussszene passiert, 
als die Kommissarin Sieland, den noch warmen Finger des toten Mörders 
zum Entsperren seines Smartphones benutzt hat. Auf dem Smartphone konnte 
man dann anhand der Fotos die Orte erkennen, an denen der Mörder die 
entführten Kinder versteckt hält.

[.● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Im Fernsehkrimi ist es in letzter Zeit üblich, den Finger der Leiche zum
> Entsperren ihres Handies zu benutzen.

im Bezug auf Fritteuse könnte man auch
die Hand ins heisse Frittieröl halten.
Den Haut-Handschuh muss man dann ausziehen
und schon kann man den Fingerabdruck
sprichwörtlich auch von der Person getrennt nutzen.

[-:<

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Falls der Sensor noch die Körpertemperatur erfasst, muss die Leiche eben 
nochmal aufgewärmt werden.

Es gibt noch mehr unglaubwürdige Tricks in den Krimis.
Wenn Wilsberg ruckzuck ein Zylinderschloss mit zwei gebogenen Drähten 
knackt, oder sein "digital native" Merle ein Handy oder einen USB-Stick 
entschlüsselt, und dabei natürlich auch Passwort-geschützte Dateien im 
Nullkommanix lesen kann und gleich die interessanten Daten findet.

https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Native

[Otto K. (opto_pussy)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Falls der Sensor noch die Körpertemperatur erfasst, muss die Leiche eben
> nochmal aufgewärmt werden.

Es genügt ja vielleicht auch schon, wenn man von der toten Leiche nur 
die Fingerkuppe aufwärmt.

Wenn ich Schrumpfschläuche verarbeite, dann mache ich das mit einem 
Feuerzeug und das wird manchmal ganz schön heiß am Finger.

🔥

[Nemopuk (nemopuk)]

Peter N. schrieb:
> Wie kommt das?

Weil's einfach eine blöde Erfindung ist. Ich kenne sie in diversen 
Varianten seit den 70er Jahren am Fernseher. Schon damals waren sie 
nervig schlecht. Nun sind wir 50 Jahre weiter, aber offenbar nicht 
klüger.

[Julian L. (rommudoh)]

Peter N. schrieb:
> die Tasse überläuft

Das Interface ist schlecht designt. Besser wäre ein Befüllen, solange 
der Sensor betätigt ist und dann aufhören, sobald man loslässt. Dadurch 
ist ein ungewolltes Überlaufen von Vornherein ausgeschlossen.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Langes drücken unterstützen viele Touchsensoren nicht, da sie sich 
regelmäßig auf die Umgebung kalibrieren.
Sonst hast du einen Taster der Wetterabhängig blind wird.
Eins willste eins kriegste eben.

Was ist nur aus schönen fühlbaren deutlich rückmeldenden Tastern 
geworden.

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens M. schrieb:
> Was ist nur aus schönen fühlbaren deutlich rückmeldenden Tastern
> geworden.

Natürlich sind die rückmeldenden runterdrückbaren Tasten mit 
Klicksgeräusch vom Gefühl her haptisch schöner, aber sie sind auch wegen 
ihrer Mechanik aufwendiger in der Herstellung. Außerdem haben sie eine 
Trennfuge, wo sich Brotkrümel und Feuchtigkeit reinsetzen können. Gerade 
bei den elektronischen Küchengeräten (Thermomix, Heißluftfritteuse, 
Kückenwaage) ist das nicht erwünscht, da will man glatte abwaschbare 
Flächen haben, wie bei einem Ceranfeld.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Also, meine Ninja HLF hat Klickertasten unter Folie, die sind dicht.
Mit einer Prägung wären sie auch fühlbar.
Das dürfte also kein Argument sein.

Und das ein einfacher Taster einem aus einigen Bauteilen bestehenden 
System preislich nahekommt mag ich auch kaum glauben.

Also: Nein.
Touch wird benutzt weil es modern ist. Es ist nicht günstiger und es ist 
nicht besser.
Einzig mit einem Bildschirm dran wo sich die Bedeutung der Tasten ändert 
ist Touch sinnvoll, und selbst da sind Softmenüs manchmal sinnvoller, 
z.B. im Auto.

[Rainer W. (rawi)]

Jens M. schrieb:
> Einzig mit einem Bildschirm dran wo sich die Bedeutung der Tasten ändert
> ist Touch sinnvoll, und selbst da sind Softmenüs manchmal sinnvoller,
> z.B. im Auto.

Gerade im Auto will man nicht irgendwelche Touchfelder auf dem 
Bildschirm suchen/treffen müssen und Softmenüs lesen, sondern muss das 
Ding halbwegs blind bedienen können, d.h. ohne genau hin zu gucken und 
bei jeder Straßenunebenheit von der "Taste" zu rutschen. Die 
Autoindustrie muss das gerade lernen und merkt es an den Umsatzzahlen - 
keiner hat Bock auf den unfunktionellen Schnickschnack.

[.● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

Jens M. schrieb:
> Einzig mit einem Bildschirm dran

Heute ist der Bildschirm bereits im Handy.
Somit braucht ein Küchengerät, sei es Herd,
Kühlschrank oder Thermomix keine Konnektivität
zum Internet für Rezepte und Menüvorschläge.

Und wer als Alt-Mensch mit dem ganzen "Internetkram" nicht klar kommt,
für den ist dann auch solch ein Küchengerät nigs.

[Otto K. (opto_pussy)]

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> Heute ist der Bildschirm bereits im Handy.
> Somit braucht ein Küchengerät, sei es Herd,
> Kühlschrank oder Thermomix keine Konnektivität
> zum Internet für Rezepte und Menüvorschläge.

Doch, der neue Thermomix TM7 braucht Zugang zum Internet, um sich die 
Rezepte aus dem kostenpflichtigen Rezepte-Portal (jährlich 50 Euro) auf 
das Gerät draufladen zu können, damit das Kochprogramm gestartet werden 
kann.

Noch absurder empfinde ich Küchengeräte, bei denen das Privathandy als 
Touchbildschirm genutzt werden muss.

Ganz ehrlich? Das ist wirklich nichts für mich.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Das schlimmste an solchen Geräten ist dann aber, dass das Handy gar 
nicht direkt mit dem Küchengerät verbunden ist.
Beide reden über irgendeinen Server miteinander, was letztendlich 
bedeutet das jemand anderes über das Gerät bestimmt.
Das beide dazu Internet brauchen obwohl nur 50cm voneinander entfernt 
ist da noch das kleinste Problem.