Сенсорный датчик ttp223 схема

Исследование модуля сенсорной кнопки TTP223

Микросхема TTP223-6L чрезвычайно дешёвая, маленькая (корпус SOT23-6L) и обладает очень низким энергопотреблением (микроамперы). Она позволяет практически без всякой обвязки построить модуль емкостной сенсорной кнопки. Фактически, минимально необходимая обвязка составляет всего один конденсатор (настройка чувствительности) и две перемычки (выбор режима), однако обычно к этому добавляют ещё конденсатор по питанию. Один из таких модулей я сегодня и буду исследовать. Цель эксперимента — выяснить, будет ли модуль TTP223 срабатывать через различной толщины прослойки из разных материалов.

Ниже представлены фото и схема имеющегося у меня в наличии модуля.

Конденсатор настройки чувствительности можно выбирать в диапазоне от 0 до 50 пФ. Принцип здесь такой, — чем больше ёмкость этого конденсатора — тем меньше чувствительность. На моём модуле конденсатор не впаян (ёмкость равна нулю), то есть чувствительность максимальна. Кроме подстроечного конденсатора на чувствительность влияет размер чувствительной площадки (чем она больше, тем чувствительность выше). При желании можно подпаять внешнюю контактную площадку увеличенной площади (место для пайки отмечено на фотографии).

Я буду тестировать модуль в исполнении по умолчанию (без настроечного конденсатора и дополнительной внешней площадки). На выход моего модуля подпаян светодиод с токоограничивающим резистором, по которому можно судить о срабатывании модуля. Режимы тоже оставлю по-умолчанию — прямой, active high (обе перемычки не впаяны).

В зависимости от состояния перемычек модуль может работать в следующих режимах:

Стенд для тестирования собран на макетке. Питание берётся от телефонной зарядки через собранный ранее модуль питания для беспаечных макетных плат.

1. Через воздух. Модуль срабатывает где-то с расстояния 0,6-0,8 см.
2. Через бумагу. Расстояние, на котором модуль перестаёт срабатывать примерно такое же. Первоначально, когда кладёшь сверху слой бумаги, он срабатывает от самой бумаги, но секунд через 10-15 «привыкает» к новому состоянию и выключается. Далее реагирует уже на касание. Кстати, если прикоснуться к сенсору пальцем и не убирать его в течении 10-15 секунд, — эффект будет такой же.
3. Через металл. Пластина из двустороннего фольгированного текстолита, помещённая над площадкой сенсора на расстоянии 3-5 мм, блокирует срабатывание.
4. Через пластик. Вот тут получился очень интересный эффект. Пластик работает как усилитель. Если положить на площадку полиэтиленовую крышку, то модуль начинает срабатывать при поднесении пальца не обязательно над площадкой, а над любым местом крышки (даже вдали от площадки), причём на расстояние сантиметра полтора. Подозреваю, что такой эффект будет со всеми материалами, которые хорошо электризуются. Скорее всего при использовании в пластиковых выключателях от этого эффекта можно словить кучу ложных срабатываний. Видимо в этом случае нужно использовать вариант с понижением чувствительности при помощи дополнительного конденсатора.

Источник

Урок 3. TTP223 сенсорная кнопка схема подключения к Arduino

Сенсорные кнопки устроенны так, что они реагируют на изменение емкости. Изначально кнопка имеет определенную емкость, которая разная у каждой модели данных датчиков.

Так как тело человека обладает некоторой емкостью и небольшим реактивным сопротивлением. Если прикоснуться пальцем какого-нибудь проводника, то по нему потечет ток утечки. В сенсорных кнопка установлен чип (в нашем случае TTP223), который определяет данную утечку. При достижении определенного значения происходит срабатывания.

Технические характеристики TTP223

• Напряжение питания постоянного тока, В: 2 – 5.5
• Потребляемый ток (в покое, при VCC= 3 В), мкА: 70
• Максимальное время срабатывания (при VCC= 3 В), мС: 220
• Габаритный размер платы, мм: 11×15

Подключим сенсорную кнопку TTP223 в Arduino

Как подключить кнопку к Arduino я рассказывал в Урок1 — Подключение кнопки и светодиода кплате Arduino

Для подключения сенсорной кнопки не нужно дополнительно ставить резистор потягивающий резистор. Все еже реализовано в самой кнопке. И контакт не будет висеть в воздухе.

Проверим будет или нет работать код из урока подключения кнопки к Arduino.

Как видим у нас все работает аналогично обычной кнопке.

При этом есть еще один бонус от использования сенсорной кнопки. Нам не нужно устранять дребезг кнопки. Если вы не знаете что это смотрите : Урок2. Нажатие кнопки без ложных срабатываний.Устраняем дребезг кнопки

Также данную сенсорную кнопку можно сконфигурирован для работы в одном из 4 режимов для этого нужно спаять перемычки А и В на плате:

A

B

Режимы

На время касания на выходе “1”

На время касания на выходе “0”

режим триггера, состояние выхода после касания – “0”

режим триггера, состояние выхода после касания – “1”

Как мы видим если спаять перемычки А и В. Мы сконфигурирован сенсорную кнопку как логический ключ. И не меняя программу мы можем включать светодиод и выключать при нажатии на сенсорную кнопку TTP223 .

Давайте подключим реле, вместо светодиода, не меняя программу.

Как видим, реле также отлично работает включается и выключается.

Если мы можем сконфигурировать кнопку так, что она будет работать как триггер. При нажатии подать положительный сигнал на выход. Для управления простыми устройствами такими как светодиод и реле. Из схемы можно убрать Arduino.

Для подачи напряжения буду использовать MICRO USB адаптер 5pin

Подключим светодиод к сенсорной кнопку . Как видим все работает.

Если же подключить реле к сенсорной кнопке TTP223 .

Оно не работает, потому, что кнопку можно подключить как логический ключ. Электродвигателя, реле и пр. (даже на 3-5 В) работать не будут. Сенсорная кнопка просто сгорит. Для примера я подключал параллельно 3 светодиода. И как видно из эксперимента начинаются ложные срабатывания. По техническим характеристикам даже 4 светодиода для данной кнопки много.

Но не обязательно ограничиваться реле. Можно подключать MOSSFET или твердотельное реле.

Проверку на работоспособность с разными материалами: пластик, картон, фанерой. Если на сенсорную кнопку положить материал не толще 2 мм. Кнопка работает отлично. Более 2 мм. Работает только с пластиком. Но это у меня. Возможно у вас будут другие результаты. Как у вас работают сенсорные кнопки пишите в комментарии.

Вывод: Сенсорная кнопка TTP223 имеет ряд преимуществ при использовании в проектах на Arduino , по сравнению с тактовой кнопкой. Но она не может быть использована в силовых цепях.

Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в

Вконтакте и Facebook.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Источник

Обзор сенсорного датчика TTP223

Автор: Сергей · Опубликовано 22.04.2020 · Обновлено 06.10.2021

Сегодня рассажу о недорогом и простом сенсорной кнопке на чип TTP223, так же приведу пример подключения с реле и платой Arduino.

Технические параметры

► Модуль собран на микросхеме TTP223B;
► Напряжение питания модуля: 2.5 – 5,5 В;
► Потребляемый ток при 5V (без светодиода): 11 мкА “холостой”, 15 мкА “нажат”
► Потребляемый ток при 3.3V (без светодиода): 7 мкА “холостой”, 9 мкА “нажат”
► Заявленный ток в режиме сна: 1.5-3 мкА
► Максимальный ток цифрового выхода: 8 мА
► Чувствительность: 0 – 50 пФ;
► Расстояние срабатывания: около 5 мм на воздухе, также работает через неметаллы (пластик, дерево, картон и т.д.)
► Режим работы по умолчанию: кнопка без фиксации, сигнал при нажатии 0 (HIGH)
► Время отклика (режим пониженного энергопотребления): 220 мс;
► Время отклика (активный режим): 60 мс;

Общие сведения

Емкостной сенсорный датчика основан на специализированной микросхеме TTP223. Рабочее напряжение микросхемы TTP223 составляет от 2 до 5,5 В, а потребление тока очень низок. Из-за дешевизны и легкой интеграции сенсорный датчик стал очень популярным, по сравнению с другими сенсорными датчиками.
На одной стороне платы, расположена сенсорная область размером 11 мм на 10,5 мм с диапазоном срабатывание около 5 мм. На другой стороне платы установлена микросхема TTP223, светодиод, резисторы и конденсор.

При подключении датчика TTP223 к питанию, по умолчанию выход OUT устанавливается в низкое состояние. Если прикоснутся пальцем рабочий области датчика, выход OUT переключается с низкого уровня на высокий и загорится встроенный светодиод. При необходимости, можно настроить модуль, для этого предусмотрены две перемычки А и В, а так же перемычка без подписи (по умолчанию перемычки не установлены).

Назначение перемычек А и В
► А — 0 / В — 0 — без фиксации состояния, при касании на выходе «1»
► A — 1 / B — 0 — без фиксации состояния, при касании на выходе «0»
► A — 0 / B — 1 — с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «1»
► A — 1 / B — 1 — с фиксацией состояния (триггер), при касании на выходе «0»

То есть, перемычка А устанавливает логическое состояние на выходе «1» или «0» при нажатии, а перемычкой В включаем триггер и чтобы переключить состояние, необходимо повторно коснутся датчика.

Регулировка чувствительности.
Настройка чувствительности осуществляется с помощью добавления конденсатора от 0 до 50 пФ, где 0 пф максимальная чувствительность, а 50 пф самая низкая чувствительность.

Пример №1 — Управление TTP223 светодиодом.

Необходимые детали:
► Светодиод 5 мм x 1 шт.
► Резистор 270 Ом x 1 шт.
► Макетная плата 400 x 1 шт.
► Провода DuPont F-F, 20 см x 2 шт.

Описание:
В первом примере покажу как управлять светодиодом с помощью сенсорной кнопки TTP223 без установки перемычек.

Подключение.
Для удобства подключения, воспользуемся макетной платой на 400 контактов и DuPont проводами. Установим датчик TTP223 на макетную плату, подключим питание и к выходу OUT через резистор установим светодиод. В качестве питания использую лабораторный блок питания на 5 В, так же можно воспользоватся блоком питания от телефона. Схема подключения ниже.

Заключение:
Если все правильно собрали, когда прикоснетесь к датчику TTP223 светодиод загорится, при отпускании погаснет.

Пример №2 — Управление TTP223 нагрузкой (реле).

Необходимые детали:
► Модуль реле 2-х канальный x 1 шт.
► Резистор 270 Ом x 1 шт.
► Макетная плата 400 x 1 шт.
► Провода DuPont F-F, 20 см x 2 шт.
► Провода DuPont F-M, 20 см x 3 шт.

Описание:
Во втором примере немного усложним схему, вместо светодиода будем управлять модулем реле с помощью TTP223.

Подключение.
Так же как и в первом примере воспользуемся макетной платой на 400 контактов и DuPont проводами. Первым делом, необходимо активировать триггер, для этого установим перемычку на «В». Далее собираем все согласно схеме ниже.

Заключение:
При нажатии на сенсорную кнопку, реле включается, при повторном нажатии отключается. Как видите сенсорная кнопка TTP223 может управлять нагрузкой без микроконтроллера и с помощью такой простой схемы можно собрать сенсорную лампу. Так же, взамен реле, можно воспользоватся твердотельным реле или MOSFET.

Пример №3 — Подключение сенсорной кнопки TTP223 к Arduino.

Необходимые детали:
► Arduino UNO x 1 шт.
► Провода DuPont F-M, 20 см x 3 шт.

Описание:
И в последним примере, подключим сенсорную кнопку TTP223 к Arduino UNO и все показания передадим в «Последовательный порт«.

Подключение.
Подключаем вывод OUT от сенсорного датчика TTP223 к цифровому выводу 7 на Arduino, затем подключаем питание VCC и GND и загружаем скетч, схема подключения ниже.?

Программа:
Программа несложная, мы просто считываем показания с вывода A0 Arduino и отправляем их в «Последовательный порт»

Источник