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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kapazitiver Sensor, selber bauen?


Autor: Bene (Gast)
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Guten Abend,

nach langer Suche (vielleicht nicht effektiv genug) hab ich noch nichts 
passendes gefunden. Und zwar möchte ich die Lautstärke meines 
selbstgebauten Verstärkers über Kapazitive Berührungsflächen regeln 
(+/-).

Ich hab mir das so gedacht, dass ich mir eine Platine bauene, mit einem 
äußeren Kreis Kupfer und einerem inneren Kreis, also ein Konzentrisch 
aufgebauter Kondensator. Aber wie kann ich dann die Kapazität auswerten? 
Ich hab vor das ganze hinter eine Plexiglasscheibe zu montieren. Gibts 
für solche Anwendungen, irgendeinen IC/µC?

Wenn ich dann ein High oder low-signal rausbekommen würden, könnte ich 
das Signal verwenden um ein digitales Stellpoti zu verwenden, welches 
ich dann durch das vorhandene analoge Poti zu ersetzen?

Vielen Dank für jeden Tipp :)

Gruß Bene

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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kapazitive Sensoren haben besagten Kondensator als Teil eines 
Schwingkreises.
WIrd die Kapazität durch heranführen eines Objektes geändert (zB ein 
FInger), so verändert sich die Frequenz des Schwingkreises. Das kann 
detektiert und ausgewertet werden.

MNehr kann ich dazu nicht sagen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das mit dem Schwinkreis ist eine Möglichkeit. Eine weitere gibt es 
irgendwo in der Codesammlung.
Die meisten Methoden beruhen auf dem (Um)Laden des Kondensators und 
messen der Zeit oder der resultierenden Spannung.

Autor: raccoon (Gast)
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guck dir mal den cy8c21234 von cypress (www.cypress.com, ist in der 
capsense section) an. das sind mikrocontroller, mit denen man ganz 
einfach kapazitive sensoren aufbauen und auswerten kann.
entwicklungsumgebung gibt's kostenlos, für deine zwecke sollte die 
umgebung psoc express reichen. da musste nichtmal eine zeile quelltext 
schreiben. für komplexere anwendungen brauchste den psoc-designer.
nachteil ist, das du ein programmer brauchst und eine c lizenz, falls du 
nicht in assembler programmieren willst.
ansonsten kann ich die teile echt empfehlen, habe sie während meiner 
diplomarbeit eingesetzt und bin echt begeistert.

so, genug werbung :-), guck's dir mal an...

gruß

Autor: 900ss D. (900ss)
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Schau Dir das mal an...

Beitrag "Einfache Sensortaste"

Autor: Thomas (Gast)
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Da gibts eine Firma in England die spezielle ICs dafür herstellt. Ich 
komme leider nicht mehr auf den Namen. Ansonsten gibt's bei 
microchip.com gerade eine Menge App-Notes dazu. Ist natürlich für PIC 
aber sicher auch allgemein brauchbar.

Ah, wieder gefunden:
http://www.qprox.com/

Und besonders

hier:
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcServic...

und hier:
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcServic...

Schreib mir bitte 'ne Mail wenn du was fertig hast, ich plane in einiger 
Zeit (halbes Jahr oder so...) was ähnliches ;-)
emailantb\ät\gmx.de


Thomas

Autor: Bene (Gast)
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Wow! Vielen Dank für die schnellen Antworten, ich werde mich erstmal in 
den Artikel einlesen..Würde man es nicht auch mit einer 
Blindwiderstandsmessung machen können? Also man gibt eine Frequenz auf 
den 'Kondensator' und mit einbringen eines Fingers ändert sich die 
Kapazität und so auch der Blindwiderstand. (1/2*Pi*F*C). So könnte man 
auch die energie messen, die er benötigt, aber ich lese erstmal :-)

Autor: M. Beffa (m_beffa)
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Es gibt auch von Analog Devices spezielle IC's dafür.

Nennen sich Cap to Digital Wandler.. (C/D Wandler)

Kannst du gratis samplen :)

MFG

Autor: Düsentrieb (Gast)
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brauchst du eigentlich alles nicht!

zum erkennen, ob ne taste berührt wird, genügt ein hochohmiger eingang, 
im einfachsten fall ein pin als input.
durch die überall vorhandene netzspannung ergibt berührung ein 
brumm-signal, das genau deine funktion erfüllt...

Autor: R. Freitag (rfr)
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Hi,

nimm doppelseitiges Platinenmaterial, auf dem dann folgendes geätzt wird 
(Ansicht seitlich)

1xxxxxx  xxxxxx2
0000000000000000
xxxxxxxxxxxxxxxx


die 1 und 2 stellen einen Löianschluss dar, die x-e stellen die 
Kupferschicht dar, die beide zusammen zwei seriell geschaltete 
Kondensatoren ergeben. Speise das ganze mit einem Recheck, und am Ende 
kommt ein positiver und ein negativer Peak raus, den man zum Triggern 
einer Auswerteelektronik verwenden kann.  Toucht man jetzt mit dem 
Finger auf die untere Kupferschicht, kommt nichts mehr am Ausgang an. Du 
kannst diese Anordnung auch aus Kupferklebefolie herstellen.

Gruss
Robert

Autor: Latissimo (Gast)
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Ladepulse!

Gib per MCU ein Rechtecksignal drauf und mess per Comparator, wann die 
kapazität voll ist. Dann werden die Ladepulse gestoppt.

Ein Zähler speichert die getätigten ladepulse.

So kannst du eine Auslöseschwelle festlegen, um die der aktuelle 
Messwert kleiner sein muss, als z.B. ein regelmäßig gebildeter 
Durchschnittswert.

Prinzip:


do
pin auf LOW
zähler ++
pin auf HIGH

while(comparator sagt C ist voll)


dann mit auslöseschwelle und Durchschnittswert berechnen.

Kupferfolie funktioniert super!

Autor: Daniel D. (Gast)
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Hi,

ich versuche schon seit ein paar Tagen eine Schaltung aufzubauen, aber 
ich komm nicht weiter. Das Problem das ich habe ist das mich nicht mit 
Kapazitäten auskenne. Und ich naiverweise gedacht habe das kapazitive 
Schalter mit einem EDISEN Ee102P nicht so schwer zu realsieren sind.
Ich habe zwar das Datenblatt, aber ist für mich auch nicht wirklich 
hilfreich, weil ich keine Ahnung habe, wie ich das ganze dimensionieren 
soll und ich mir nicht sicher bin was wirklich für mich relevant ist.
Auch wenn im Datenblatt ein paar Formeln drin stehen, ist es ein bissel 
zu hoch für mich!

Die Frage ist jetzt an euch habt ihr vielleicht erfahung damit?

Also vor habe ich wie auch schon Bene in diesem Thread geschrieben
"Ich hab mir das so gedacht, dass ich mir eine Platine baue, mit einem
äußeren Kreis Kupfer und einerem inneren Kreis, also ein Konzentrisch
aufgebauter Kondensator. Aber wie kann ich dann die Kapazität 
auswerten?"

Als Auswertung wollte ich den Ee102P nehmen! Aber ich bekomme keine 
Ergebnisse!

         _____
IN     [| o     |]   VDD
        |       |
Type   [|       |]   CLIN
        | Ee102p|
CPC    [|       |]   OUT
        |       |
GND    [|_______|]   VHI


Also an VHI habe ich 5 Volt von meinem Ardu angeschlossen und an GND die 
Masse. Den Out habe ich an den Analog IN von meinem Ardu.
Jetzt habe ich testweise einfach das benutzt was da war und habe mir 2 
Kupferdrähte in Ringform ineinander gelegt und mit Tesa fixiert. Der 
Abstand zwischen den zwei Ringen ist ungefair 1-2mm und hat etwa 20mm 
vom Durchmesser.
Den äußeren Ring hab ich an IN von dem Ee102p gelegt und den innern an 
die einen 1uF Kondensator der an Masse liegt.
So ähnlich war auch das Schaltbild, aber die hatten noch vor der 
Kapazitiven Fläche ein Rf und noch vor dem ein RC der Parallel noch ein 
Cf an Masse lag. siehe 
http://edisen.de/cms/download_user/2547_Datenblatt... Seite 3

Naja an diesem Punkt hört es leider bei mir auf weil ich keine Ahnung 
habe wie ich das ganze dimensionieren soll und ob ich richtig mit meinen 
Annahmen bin!

Könnt ihr mir vielleicht auf die Sprünge helfen? Wäre echt super!

Autor: Hendi (Gast)
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Hi bist du schon weitergekommen hab nämlich auch son paar Problemchen 
mit dem Ee102p hab zwar einen kompletten Schaltplan dafür gefunden

http://www.google.de/search?q=elv+ber%C3%BChrungsl...

(des 5.)
aber es will bei mir trotzdem nicht ka warum

Autor: gast (Gast)
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ich hatte testweise einen aufbau auf dem steckbrett was sogar lief ^^
auch mit der timer und comperatormethode

ein externer pullup von 200kohm  - 1Mohm verändert stark die 
empfindlichkeit
kupferfläche an einen portpin und los gehts

pin auf LOW ( C entladen )
timer starten
PIN auf eingang schalten und pullup aus
.
.
.
warten bis pin 1 wird
timer stoppen

je größer die kapazität wird desto länger wird gezählt
die kapazität ohne etwas in der nähe ist recht klein
mit dem finger in der nähe steigt diese an
man wertet dann einfach den timerwert aus

mit 200Kohm pullup bekam ich ab 1cm schon ein brauchbares signal
mit plexi dazwischen bin ich grade selber am testen

Autor: Hendi (Gast)
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Hi ich bins mal wieder hab das teil jetzt zwar zum laufen gebracht.
Allerdings möchte ich z.b. eine bzw. mehrere LEDs über den Ausgang 
ansteuern hab dazu wie in dem einen Schaltplan an OUT einen 1,5k gelegt 
der mit nem BCW 65C verbunden is. aber es funktioniert nicht so wie es 
soll wenn ich auf die Sensorfläche lange andert  sich die Spannung von 
0,00V auf 0,01V was hab ich falsch gemacht?
Wenn ich direkt ohne beschaltung an OUt gehe geht der Wert beim berühren 
von ca. 0.6 V auf 0.17 V
ich versteh des irgendwie nicht.... :(

Autor: Klaus3 (Gast)
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Bei Atmel gibts für AVR's seit kurzem extra eine lib dafür. Nennt sich 
atmel Touch Library. Damit geht's mit "jedem" AVR....

Autor: Hendi (Gast)
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Cool danke es funzt jetzt endlich!!!!  :) :D

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