ប្រហែល​ជា​សព្វ​ថ្ងៃ​នេះ​គ្មាន​អ្នក​ណា​ត្រូវ​ពន្យល់​ថា​អ្វី​ទៅ​ជា touchpad? កុំព្យូទ័រយួរដៃទំនើបទាំងអស់ត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបាយកលដ៏ងាយស្រួលនេះ។ ជំនួសឱ្យយ៉យស្ទីក ឬកណ្ដុរ យើងប្រើបន្ទះប៉ះ ឬនិយាយតាមបែបវិទ្យាសាស្ត្រ បន្ទះប៉ះ ដើម្បីផ្លាស់ទីទស្សន៍ទ្រនិចហើយចុច។

នៅក្នុងការបង្រៀននេះ យើងនឹងធ្វើការជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive សាមញ្ញដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកតាមដានការប៉ះតែម្តងប៉ុណ្ណោះ (នេះគឺនៅក្នុងរូបភាពនៅខាងស្តាំ)។ ភារកិច្ចរបស់យើងគឺភ្ជាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដោយប្រើម្រាមដៃទៅនឹងសកម្មភាពមួយចំនួន និយាយថា ការបំភាយសំឡេងដោយ buzzer ។ យើងប៉ះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា - សំឡេងរោទ៍បន្លឺឡើង។ យើងមិនប៉ះវាទេ - វានៅស្ងៀម។

ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ យើងត្រូវភ្ជាប់ឧបករណ៍បញ្ជា Arduino Uno ដែលជា buzzer និងតាមពិតទៅ sensor ដោយខ្លួនឯង។ ជាចុងក្រោយ យើងនឹងប្រើក្រមាតូចមួយដោយផ្អែកលើបន្ទះឈីបឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា TTP223។ ដើម្បីផ្តល់ថាមពលដល់ឧបករណ៍ វ៉ុលក្នុងចន្លោះពី 2 ទៅ 5.5 វ៉ុលគឺសមរម្យ។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះគឺជាឌីជីថល ដែលមានន័យថាវាផលិតតែតម្លៃមួយក្នុងចំណោមតម្លៃពីរដែលអាចមាន៖ ពិត ឬមិនពិត។ នៅក្នុងអេឡិចត្រូនិចនេះត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្រិតវ៉ុលខ្ពស់និងទាបរៀងគ្នា។

1. ការតភ្ជាប់

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive ដែលយើងប្រើក្នុងមេរៀនមានទំនាក់ទំនងបី៖

• VCC - ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល +5V;
• GND - ដី;
• ចេញ - សញ្ញា។

ដូចឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឌីជីថលផ្សេងទៀតទាំងអស់ បន្ទាត់ ចេញយើងភ្ជាប់ទៅការបញ្ចូលឌីជីថលឥតគិតថ្លៃណាមួយរបស់ Arduino Uno ។ ជាប្រពៃណី យើងប្រើការបញ្ចូលលេខ 2 ដើម្បីធ្វើការជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ដ្យាក្រាមលទ្ធផលនឹងមើលទៅដូចនេះ៖

រូបរាងប្លង់

2. កម្មវិធី

ឥឡូវ​នេះ ចូរ​យើង​ព្យាយាម​នាំ​វា​ទាំង​អស់​ទៅ​កាន់​ជីវិត។ អ្វីដែលយើងត្រូវការគឺត្រូវអានស្ថានភាពនៃម្ជុលលេខ 2 នៅវដ្តនីមួយៗនៃកម្មវិធី ហើយអាស្រ័យលើតម្លៃដែលបានទទួល សូមបើក ឬបិទ buzzer ។ នេះជាអ្វីដែលយើងទទួលបាន៖

int capPin = 2; int buzzPin = 11; ការដំឡើងចាត់ទុកជាមោឃៈ() ( pinMode(capPin, INPUT); pinMode(buzzPin, OUTPUT); ) void loop() ( if(digitalRead(capPin)) digitalWrite(buzzPin, HIGH); else digitalWrite(buzzPin, LOW); )

ទីបំផុតយើងសរសេរកម្មវិធីនៅលើ Arduino Uno ហើយមើលថាមានអ្វីកើតឡើង!

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះសម្រាប់ Arduino

ម៉ូឌុលគឺជាប៊ូតុងប៉ះ; សំដៅលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះសមត្ថភាព។ យើងជួបប្រទះឧបករណ៍បញ្ចូលទិន្នន័យប្រភេទនេះ នៅពេលធ្វើការជាមួយអេក្រង់របស់ថេប្លេត ទូរស័ព្ទ iPhone ឬម៉ូនីទ័រអេក្រង់ប៉ះ។ ប្រសិនបើនៅលើម៉ូនីទ័រ យើងចុចលើរូបតំណាងដែលមានស្ទីល ឬម្រាមដៃ នោះនៅទីនេះយើងប្រើផ្ទៃក្តារដែលមានទំហំប៉ុនរូបតំណាងវីនដូ ដោយប៉ះវាដោយម្រាមដៃតែប៉ុណ្ណោះ ស្ទីលត្រូវបានដកចេញ។ មូលដ្ឋាននៃម៉ូឌុលគឺបន្ទះឈីប TTP223-BA6 ។ មានសូចនាករថាមពល។

ការគ្រប់គ្រងចង្វាក់នៃការលេងភ្លេង

នៅពេលដំឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ ផ្ទៃប៉ះនៃផ្ទៃនៃបន្ទះម៉ូឌុលត្រូវបានគ្របដោយស្រទាប់ស្តើងនៃ fiberglass ប្លាស្ទិច កញ្ចក់ ឬឈើ។ គុណសម្បត្តិនៃប៊ូតុងប៉ះ capacitive រួមមាន រយៈ​ពេល​វែងសេវាកម្មនិងសមត្ថភាពក្នុងការបិទបន្ទះខាងមុខនៃឧបករណ៍, លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំផ្លិចបំផ្លាញ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍ដែលដំណើរការនៅខាងក្រៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការទំនាក់ទំនងដោយផ្ទាល់ជាមួយដំណក់ទឹក។ ឧទាហរណ៍ ប៊ូតុងកណ្ដឹងទ្វារ ឬឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ក្នុងផ្ទះ។ កម្មវិធីគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងឧបករណ៍ ផ្ទះឆ្លាត- ការជំនួសកុងតាក់ភ្លើង។

ច​រិ​ក​លក្ខណៈ

វ៉ុលផ្គត់ផ្គង់ 2.5 - 5.5 V
ប៉ះពេលវេលាឆ្លើយតបនៅក្នុងរបៀបប្រើប្រាស់បច្ចុប្បន្នផ្សេងៗ
ទាប 220 ms
ធម្មតា 60 ms
សញ្ញាទិន្នផល
វ៉ុល
កំណត់ហេតុខ្ពស់។ កម្រិត 0.8 X វ៉ុលផ្គត់ផ្គង់
កំណត់ហេតុទាប កម្រិត 0.3 X វ៉ុលផ្គត់ផ្គង់
បច្ចុប្បន្ននៅការផ្គត់ផ្គង់ 3 V និងកម្រិតឡូជីខល mA
ទាប ៨
ខ្ពស់ -4
វិមាត្រក្តារ 28 x 24 x 8 ម។

ទំនាក់ទំនងនិងសញ្ញា

គ្មានការប៉ះ - សញ្ញាទិន្នផលមានកម្រិតឡូជីខលទាប ប៉ះ - លទ្ធផលរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺឡូជីខលមួយ។

ហេតុអ្វីបានជាវាដំណើរការឬទ្រឹស្តីតិចតួច

រាងកាយរបស់មនុស្ស ដូចជាអ្វីៗគ្រប់យ៉ាងដែលនៅជុំវិញយើងមាន លក្ខណៈអគ្គិសនី. នៅពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះត្រូវបានកេះ សមត្ថភាព ភាពធន់ និងអាំងឌុចទ័ររបស់យើងលេចឡើង។ នៅផ្នែកខាងក្រោមនៃបន្ទះម៉ូឌុលមានផ្នែកមួយនៃ foil ភ្ជាប់ទៅនឹងការបញ្ចូលនៃ microcircuit ។ រវាងម្រាមដៃរបស់ប្រតិបត្តិករនិង foil នៅផ្នែកខាងក្រោមមានស្រទាប់នៃ dielectric - សម្ភារៈនៃមូលដ្ឋានគាំទ្រនៃបន្ទះសៀគ្វីបោះពុម្ពរបស់ម៉ូឌុល។ នៅពេលនៃការទំនាក់ទំនង រាងកាយរបស់មនុស្សត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាមួយនឹងចរន្តមីក្រូទស្សន៍ដែលហូរតាមរយៈ capacitor ដែលបង្កើតឡើងដោយផ្នែកមួយនៃ foil និងម្រាមដៃរបស់មនុស្ស។ នៅក្នុងទិដ្ឋភាពសាមញ្ញ ចរន្តហូរតាមរយៈកុងទ័រដែលភ្ជាប់គ្នាជាស៊េរីពីរ៖ foil ម្រាមដៃមួយដែលមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃទល់មុខក្តារ និងរាងកាយរបស់មនុស្ស។ ដូច្នេះប្រសិនបើផ្ទៃនៃក្តារត្រូវបានគ្របដោយស្រទាប់ស្តើងនៃអ៊ីសូឡង់វានឹងបង្កើនកម្រាស់នៃស្រទាប់ dielectric នៃ capacitor foil-finger ហើយនឹងមិនរំខានដល់ប្រតិបត្តិការនៃម៉ូឌុលនោះទេ។
មីក្រូសៀគ្វី TTP223-BA6 រកឃើញជីពចរមីក្រូចរន្តមិនសំខាន់ ហើយចុះឈ្មោះការប៉ះ។ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃ microcircuit ការធ្វើការជាមួយចរន្តបែបនេះមិនបង្កឱ្យមានគ្រោះថ្នាក់អ្វីឡើយ។ នៅពេលដែលយើងប៉ះតួរបស់ទូរទស្សន៍ ឬម៉ូនីទ័រដែលកំពុងដំណើរការនោះ ចរន្តតូចៗនៃទំហំធំជាងនេះឆ្លងកាត់យើង។

របៀបប្រើប្រាស់ទាប

បន្ទាប់ពីថាមពលត្រូវបានអនុវត្ត ឧបករណ៏ប៉ះគឺស្ថិតនៅក្នុងរបៀបថាមពលទាប។ បន្ទាប់ពីកេះរយៈពេល 12 វិនាទី ម៉ូឌុលចូលទៅក្នុងរបៀបធម្មតា។ ប្រសិនបើគ្មានទំនាក់ទំនងណាមួយកើតឡើងទេ ម៉ូឌុលនឹងត្រឡប់ទៅរបៀបប្រើប្រាស់បច្ចុប្បន្នទាប។ ល្បឿននៃការឆ្លើយតបរបស់ម៉ូឌុលចំពោះការប៉ះក្នុងរបៀបផ្សេងៗត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងលក្ខណៈខាងលើ។

ធ្វើការជាមួយ Arduino UNO

ផ្ទុកកម្មវិធីខាងក្រោមទៅក្នុង Arduino UNO ។

#define ctsPin 2 // ទំនាក់ទំនងសម្រាប់ភ្ជាប់ខ្សែសញ្ញាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ
int ledPin = 13; // ទំនាក់ទំនងសម្រាប់ LED

ការ​កំណត់​ទុក​ជា​មោឃៈ () (
Serial.begin(9600);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
pinMode(ctsPin, បញ្ចូល);
}

រង្វិលជុំទទេ () (
int ctsValue = digitalRead(ctsPin);
ប្រសិនបើ (ctsValue == HIGH)(
digitalWrite(ledPin, HIGH);
Serial.println("ប៉ះ");
}
ផ្សេងទៀត (
digitalWrite (ledPin, LOW);
Serial.println("មិនបានប៉ះ");
}
ការពន្យាពេល (500);
}

ភ្ជាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ និង Arduino UNO ដូចបង្ហាញក្នុងរូប។ សៀគ្វីអាចត្រូវបានបន្ថែមដោយ LED ដែលបើកនៅពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានប៉ះ ភ្ជាប់តាមរយៈរេស៊ីស្តង់ 430 Ohm ទៅកាន់ pin 13។ ប៊ូតុងប៉ះជាញឹកញាប់ត្រូវបានបំពាក់ដោយសូចនាករប៉ះ។ នេះធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលសម្រាប់ប្រតិបត្តិករធ្វើការ។ នៅពេលយើងចុចប៊ូតុងមេកានិក យើងមានអារម្មណ៍ថាចុចដោយមិនគិតពីប្រតិកម្មនៃប្រព័ន្ធ។ នៅទីនេះភាពថ្មីថ្មោងនៃបច្ចេកវិទ្យាគឺគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលបន្តិចដោយសារតែជំនាញម៉ូតូរបស់យើងដែលបានអភិវឌ្ឍជាច្រើនឆ្នាំមកនេះ។ សូចនាករសម្ពាធជួយយើងពីអារម្មណ៍ថ្មីហួសហេតុ។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ capacitive

ធាតុសំខាន់ដែលត្រូវការដើម្បីអនុវត្តប្រព័ន្ធឧបករណ៏ capacitive គឺ capacitor អថេរ។ វាគួរតែមានការរចនាសាមញ្ញ និងភាពរសើបក្នុងការប៉ះ។ ចាប់តាំងពីធាតុចាប់សញ្ញាត្រូវបានបង្កើតឡើងជា "បើក" capacitor, វាលអគ្គិសនីអាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយវត្ថុ capacitive ខាងក្រៅ ក្នុងករណីរបស់យើង ម្រាមដៃ។ រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីទិដ្ឋភាពខាងលើ និងចំហៀងនៃឧបករណ៏ capacitive ដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយផ្ទាល់នៅលើក្តារ។

អង្ករ។ ១.

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 capacitor ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងស្រទាប់ conductive និងដី។ អន្តរកម្មនៃស្រទាប់ conductive និង conductors ជុំវិញបង្កើត capacitance មូលដ្ឋាន តម្លៃដែលអាចវាស់វែងបាន។ capacitance មូលដ្ឋាននៃឧបករណ៏បែបនេះគឺប្រហែល 10 pF ។ នៅពេលដែល conductor, i.e. ម្រាមដៃចូលទៅជិត capacitor បើកចំហដែលជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃវាលអគ្គិសនី capacitance នៃ capacitor ផ្លាស់ប្តូរ។ ដោយសារតែសមត្ថភាពនៃម្រាមដៃ សមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកើនឡើង ទោះបីជាមិនប៉ះក៏ដោយ។ ដោយការវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការប្រៀបធៀបលទ្ធផលនីមួយៗជាមួយនឹងសមត្ថភាពមូលដ្ឋាន មីក្រូកុងទ័រអាចកំណត់មិនត្រឹមតែថាតើប៊ូតុងមួយត្រូវបានចុចនោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជាលំដាប់នៃការធ្វើឱ្យសកម្មផងដែរ ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តចំណុចប្រទាក់ស្មុគស្មាញដូចជា គ្រាប់រំកិលជាដើម។

ភាពប្រែប្រួលនៃឧបករណ៏អាស្រ័យទៅលើចម្ងាយរវាងស្រទាប់ចំហាយ និងដី។ ចម្ងាយដែលបានណែនាំគឺ 0.5 ម។ លើសពីនេះទៀតភាពប្រែប្រួលនៃប្រព័ន្ធទាំងមូលអាស្រ័យលើកម្រាស់របស់ក្តារ: នៅពេលដែលកម្រាស់នៃក្តារមានការថយចុះភាពប្រែប្រួលមានការថយចុះ។ កម្រាស់ក្តារបន្ទះដែលបានណែនាំគឺ 1…1.5 ម។

capacitance ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដោយគ្មាន capacitance ម្រាមដៃគឺប្រហែល 5...10 pF ។

យន្តហោះដីនៅក្រោមឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាការពារវាពីសមាសធាតុអេឡិចត្រូនិចផ្សេងទៀតនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ វាក៏ជួយរក្សាបាននូវ capacitance មូលដ្ឋានថេរ ដែលត្រូវបានទាមទារជាឯកសារយោងសម្រាប់ការវាស់វែងនីមួយៗ។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការរចនាចំណុចប្រទាក់អ្នកប្រើប្រាស់

ចំណុចប្រទាក់ពេញលេញមានឧបករណ៏ capacitive ខ្លួនវា (អនុវត្តនៅលើក្តារ) ក៏ដូចជា dielectric រវាងឧបករណ៏និងម្រាមដៃនៅពេលដែលវាត្រូវបានប៉ះ។

ការអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive នៅលើ បន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ព

ភាពអាស្រ័យនៃឧបករណ៏ capacitive អាចត្រូវបានបង្ហាញដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃ capacitor parallel-plate ធម្មតា។ រូបភាពទី 2 បង្ហាញពីធាតុសំខាន់ៗរបស់វា។

អង្ករ។ ២.

ពាក្យ "សមត្ថភាពមូលដ្ឋាន" សំដៅលើការវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមិនត្រូវបានទទួលរងឥទ្ធិពលណាមួយឡើយ។ សម្រាប់ភាពសាមញ្ញក្នុងនាមជា capacitance មូលដ្ឋានយើងនឹងយក capacitance នៃ capacitor ដែលបង្កើតឡើងដោយស្រទាប់ conductive នៅផ្នែកខាងលើនៃបន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ពនិងស្រទាប់ដីនៅផ្នែកខាងក្រោម (ចានទាបនិងខាងលើនៅក្នុងរូបភាពទី 2) ។

ចម្ងាយ ឃ ត្រូវបានកំណត់ដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ បន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ព. ដូចដែលបានបញ្ជាក់ពីមុននៅពេលដែល d ថយចុះ capacitance មូលដ្ឋានកើនឡើងហើយភាពប្រែប្រួលថយចុះ។ capacitances ជាក់លាក់នៃលំហ (e 0) និងសម្ភារៈ (e r) កំណត់ថេរ dielectric នៃក្រុមប្រឹក្សាភិបាល។

តំបន់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា A ជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយទំហំនៃម្រាមដៃ ដែលគណនាជាមធ្យមរវាងម្រាមដៃរបស់កុមារ និងមនុស្សពេញវ័យ។ សូមចំណាំថាតំបន់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមិនត្រូវបានគ្របដោយម្រាមដៃរបស់អ្នកគឺគ្មានប្រយោជន៍ទេ។

ដូច្នេះដំណើរការរចនាត្រូវការកាត់បន្ថយសមត្ថភាពមូលដ្ឋានរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ភាពប្រែប្រួលល្អ និងភាពជឿជាក់នៃប្រព័ន្ធគឺដើម្បីបង្កើនការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង capacitance នៅពេលដែលម្រាមដៃចូលទៅជិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ជាការពិតណាស់ គោលដៅទាំងពីរនេះគឺផ្តាច់មុខទៅវិញទៅមក៖ នៅពេលដែលផ្ទៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកើនឡើងដល់ទំហំនៃម្រាមដៃ សមត្ថភាពមូលដ្ឋានកើនឡើង ព្រោះវាសមាមាត្រទៅនឹង A ។

អង្ករ។ ៣.

រូបភាពទី 3 បង្ហាញប៊ូតុង និងប្លង់គ្រាប់រំកិលដែលប្រើជាឧទាហរណ៍ក្នុងឯកសារនេះ។

អង្ករ។ ៤. ការសាងសង់ស្រទាប់ (ក្រហម - ស្រទាប់សញ្ញាខាងលើពណ៌ខៀវ - ស្រទាប់ដីខាងក្រោម)

រូបភាពទី 4 បង្ហាញជម្រើសចំនួន 4 សម្រាប់ដាក់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅលើបន្ទះសៀគ្វីដែលបានបោះពុម្ពដោយមានភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងការសាងសង់ស្រទាប់ដី។

ផ្នែកខាងលើខាងឆ្វេងបង្ហាញតែស្រទាប់សញ្ញាខាងលើប៉ុណ្ណោះ៖ បន្ទះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចំនួនបួនព័ទ្ធជុំវិញដោយស្រទាប់ដីខាងលើ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមមិនត្រូវបានប្រើទេ។ ផ្នែកខាងលើខាងស្តាំនៃរូបបង្ហាញពីការរចនាបន្ទះដូចគ្នាជាមួយនឹងការបំពេញប្លង់ដី 25%។ ខាងឆ្វេងខាងក្រោមគឺជាកំណែដែលមាន 50% ហើយនៅខាងស្តាំគឺ 100% ។

វាត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍ឱ្យប្រើប្លង់ដីជាច្រើននៅក្រោមឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗដើម្បីញែកធាតុរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចេញពីសំលេងរំខាន និងការផ្លាស់ប្តូរខាងក្រៅផ្សេងទៀតដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរសមត្ថភាពមូលដ្ឋាន។ ជាក់ស្តែងការបំពេញ 100% ដូចដែលបានបង្ហាញនៅជ្រុងខាងឆ្វេងខាងក្រោមនៃរូបភាពទី 4 ផ្តល់នូវភាពឯកោនៃសំលេងរំខានអតិបរមា ហើយថែមទាំងបង្កើនសមត្ថភាពមូលដ្ឋានផងដែរ។ ដើម្បីទទួលបានសមាមាត្រល្អបំផុតនៃអ៊ីសូឡង់សំឡេងនិងសមត្ថភាពមូលដ្ឋានវាជាទម្លាប់ក្នុងការប្រើការបំពេញពី 50% ទៅ 75% ។

ស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា

នៅក្នុងប្រភេទនៃការអនុវត្តនេះស្រទាប់អ៊ីសូឡង់នៃឧបករណ៏ត្រូវបានធ្វើពីផ្លាស្ទិច។ សូមអរគុណដល់ស្រទាប់នេះ ម្រាមដៃមិនប៉ះផ្ទាល់ជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទេ។ គំរូដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីមើលឃើញចំណុចប្រទាក់រវាងម្រាមដៃ និង capacitor ។ ក្នុងករណីនេះ គម្របខាងក្រោមដើរតួជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ហើយផ្នែកខាងលើដើរតួជាម្រាមដៃរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។ វាច្បាស់ណាស់ថានៅពេលដែលផ្ទៃអន្តរកម្មកើនឡើងដល់ទំហំនៃម្រាមដៃ A កើនឡើង ហើយការផ្លាស់ប្តូរសមត្ថភាពត្រូវបានពង្រីកអតិបរមា។ នៅពេលដែលស្រទាប់អ៊ីសូឡង់ d កើនឡើង ការផ្លាស់ប្តូរ capacitance ថយចុះក្នុងសមាមាត្របញ្ច្រាស។ ពេលសំខាន់ដែលមិនអាចមិនអើពើបានគឺជាសម្ភារៈដែលអ៊ីសូឡង់ត្រូវបានផលិត។ ថេរ Dielectric សម្ភារៈអ៊ីសូឡង់ក៏ដូចជាកម្រាស់របស់វាប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ភាពប្រែប្រួល និងភាពងាយស្រួលនៃការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះសមត្ថភាព។ តារាងទី 1 បង្ហាញពីថេរ dielectric នៃវត្ថុធាតុមួយចំនួន។

តារាងទី 1 ។ ថេរ Dielectric នៃសម្ភារៈ

បន្ថែមពីលើអ៊ីសូឡង់ខ្លួនឯង។ ចំណុចសំខាន់គឺជាការតភ្ជាប់រវាងឧបករណ៏និងអ៊ីសូឡង់។ ប្រសិនបើការតភ្ជាប់រលុង ហើយមានចន្លោះប្រហោង នោះសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានឹងផ្លាស់ប្តូរ។ ដូច្នេះអ៊ីសូឡង់ adhesive ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់។

ការប្រើប្រាស់ MSP430 ដើម្បីវាស់សមត្ថភាពឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ

ឥឡូវនេះសូមមើលវិធីសាស្រ្តពីរសម្រាប់វាស់ capacitance នៃឧបករណ៏ប៉ះ។

វិធីសាស្ត្រវាស់វែងផ្អែកលើ Oscillator

វិធីសាស្រ្តដំបូងគឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់លំយោល។ វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅលើមូលដ្ឋាននៃ MSP430 ដោយប្រើឧបករណ៍ប្រៀបធៀបនិងឧបករណ៏ capacitive របស់វាជាធាតុលៃតម្រូវ។ ការផ្លាស់ប្តូរណាមួយនៅក្នុង capacitance របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់ ដែលអាចត្រូវបានវាស់ដោយប្រើ Timer_A របស់ MSP430 microcontroller ។ រូបភាពទី 5 បង្ហាញពីឧទាហរណ៍នៃប្រព័ន្ធបែបនេះ។

អង្ករ។ ៥.

Resistors R ផ្តល់ការគាំទ្រសម្រាប់ឧបករណ៍ប្រៀបធៀបនៅពេលដែល Px.y ត្រូវបានកំណត់ខ្ពស់។ សញ្ញានេះគឺផ្ទុយគ្នានៅក្នុងបន្ទាត់រាងប៉ូលទៅនឹងការសាក ឬការបញ្ចោញសញ្ញានៃ sensor capacitance (C sensor) ដែលនាំអោយមានលំយោលរយៈពេលវែង។ ជាមួយនឹងតម្លៃស្មើគ្នានៃ Resistance R តម្លៃកំណត់គឺ 1/3 V cc និង 2/3 V cc ប្រេកង់យោលត្រូវបានគណនាដោយរូបមន្ត៖

f OSC = 1/

ដោយ​ការ​រាប់​ចំនួន​នៃ​រយៈ​ពេល​យោល​ក្នុង​រយៈ​ពេល​ដែល​បាន​ផ្តល់​ឱ្យ​នៃ​ពេល​វេលា, ប្រេកង់​អាច​ត្រូវ​បាន​គណនា​និង capacitance បាន​វាស់​វែង​។ នៅក្នុងកម្មវិធីដែលកំពុងពិចារណាភាពធន់នៃរេស៊ីស្តង់ R C គឺ 100 kOhm ។ ប្រេកង់លំយោលជាលទ្ធផលគឺប្រហែល 600 kHz ជាមួយនឹងសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា 10 pF ។

VLO 12 kHz រួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានប្រើជាប្រភពនាឡិកា។ សញ្ញានេះត្រូវបានបញ្ជូនទៅកម្មវិធីកំណត់ម៉ោងឃ្លាំមើល WDT ។ ជាមួយនឹងការរំខានផ្នែកឃ្លាំមើលនីមួយៗ ខឺណែលពិនិត្យមើលស្ថានភាពនៃការចុះឈ្មោះកម្មវិធីកំណត់ពេលវេលា Timer_A, TAR ។ ភាពខុសគ្នារវាងតម្លៃចុះឈ្មោះពីរចុងក្រោយត្រូវបានគណនា។ តាមការពិតតម្លៃដាច់ខាតនៃ capacitance មិនចាំបាច់ទេមានតែការផ្លាស់ប្តូររបស់វាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។

វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកសាងប្រព័ន្ធមួយដែលមានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive ជាច្រើន។ នេះតម្រូវឱ្យមានការកសាង multiplexer នៅលើឧបករណ៍ប្រៀបធៀប Comparator_A+ (រូបភាពទី 6) ។

អង្ករ។ ៦.

ដើម្បីអនុវត្តប្រព័ន្ធ រេស៊ីស្តង់មួយត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗ និងរេស៊ីស្តង់បីសម្រាប់ឧបករណ៍ប្រៀបធៀប។

វិធីសាស្រ្តវាស់សមត្ថភាពដែលមានមូលដ្ឋានលើ Resistor

វិធីសាស្រ្តទីពីរនៃការវាស់ស្ទង់សមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះគឺផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ទប់ទល់ខាងក្រៅដើម្បីសាក ឬបញ្ចេញឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitance ។ សម្រាប់ការសាកថ្ម ឬការបញ្ចោញ ច្រកមួយក្នុងចំនោមច្រក MSP430 ត្រូវបានប្រើប្រាស់ ពេលវេលាសាក ឬការបញ្ចោញត្រូវបានវាស់ដោយប្រើកម្មវិធីកំណត់ម៉ោងដែលភ្ជាប់មកជាមួយ Timer_A។ រូបភាពទី 7 បង្ហាញពីប្រព័ន្ធឧទាហរណ៍មួយដោយប្រើប្រាស់ MSP430 microcontroller ដើម្បីវាស់ពេលវេលាបញ្ចេញ capacitor ។

អង្ករ។ ៧.

ជាមួយនឹងតម្លៃ capacitance នៃឧបករណ៏ C = 10 pF និង R = 5.1 M ពេលវេលាបញ្ចេញគឺប្រហែល 250 μs។ Px.y ត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាទិន្នផលកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់សាក capacitor ។ វាអាចត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញជាធាតុបញ្ចូលដើម្បីបញ្ចេញឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា C តាមរយៈ R. ចរន្តអតិបរិមាតាមរយៈច្រក MSP430 គឺ±50 nA ។

ប្រសិនបើច្រក Px.y គាំទ្រការរំខាន (សម្រាប់ MSP430 ទាំងនេះគឺជាច្រក P1.x និង P2.x) សញ្ញាខាងក្នុង កំរិត​ទាបអាចត្រូវបានប្រើជាកម្រិតដែលពួកវាត្រូវបានបង្កើត។ នៅពេលដែលការរំខាននេះត្រូវបានទទួល ខឺណែលវិភាគមាតិកានៃការចុះឈ្មោះកម្មវិធីកំណត់ពេលវេលា Timer_A ។ កម្មវិធីកំណត់ម៉ោងអាចប្រើ DCO ខាងក្នុងជាប្រភពនាឡិការបស់វា។ ប្រេកង់នៃសញ្ញាដែលបានបង្កើតគឺ 8 ឬ 16 MHz (អាស្រ័យលើគ្រួសារ MSP430) ។

អង្ករ។ ៨.

រូបភាពទី 8 បង្ហាញពីវដ្តរង្វាស់មួយ។ កម្មវិធីកំណត់ម៉ោងចាប់ផ្តើមរាប់ពីសូន្យ ហើយនៅពេលវ៉ុលនៅលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឈានដល់កម្រិត V IT តម្លៃកម្មវិធីកំណត់ម៉ោងត្រូវបានអាន។ កម្មវិធីកំណត់ម៉ោងក៏អាចដំណើរការក្នុងរបៀបរាប់ថេរដែលក្នុងករណីនេះចាំបាច់ត្រូវអានតម្លៃរបស់វានៅពេលចាប់ផ្តើមនិងចុងបញ្ចប់នៃការបញ្ចេញ capacitor ហើយគណនាភាពខុសគ្នារបស់វា។ នៅពេលដែល capacitance របស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកើនឡើង ពេលវេលាបញ្ចេញ capacitor កើនឡើង ហើយចំនួននៃវដ្តនៃកម្មវិធីកំណត់ពេលវេលាក្នុងអំឡុងពេលវាស់កើនឡើង។

វាត្រូវបានគេនិយាយខាងលើថា resistor មួយគឺត្រូវការសម្រាប់ច្រកនីមួយៗ។ សៀគ្វីអាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសាមញ្ញដោយប្រើ resistor មួយសម្រាប់ច្រកពីរ។ នៅពេលវាស់ capacitance នៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមួយច្រកដែលភ្ជាប់ទៅទីពីរត្រូវតែមានកម្រិតសញ្ញាទាប i.e. ដើរតួនាទីជាដីសម្រាប់បញ្ចោញ capacitance ។ អត្ថប្រយោជន៍មួយទៀតនៃគ្រោងការណ៍នេះគឺថាសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗអាចវាស់វែងបានក្នុងទិសដៅពីរ៖ ការសាកថ្មពីសូន្យទៅ កម្រិតខ្ពស់និងបញ្ចេញពី V cc ទៅកម្រិតទាប។ រូបភាពទី 9 បង្ហាញវិធីសាស្រ្តនេះ។

អង្ករ។ ៩.

ការរាប់វដ្តត្រូវធ្វើពីរដង៖ កំឡុងពេលបញ្ចូលថ្ម និងបញ្ចោញ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះសំលេងរំខាន 50/60 MHz មានឥទ្ធិពលតិចជាងលើលទ្ធផលនៃការវាស់វែង។

កម្មវិធី

បន្ទាប់ពីលទ្ធផលរង្វាស់ត្រូវបានទទួល វាចាំបាច់ត្រូវបកស្រាយតាមកម្មវិធី។ សំលេងរំខាននៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល អុហ្វសិតនាឡិកា សំលេងរំខានខាងក្រៅ 50/60 MHz អាចនាំឱ្យមានការសម្រេចចិត្តមិនត្រឹមត្រូវ។

ពេលខ្លះ ដើម្បីប្រសិទ្ធភាព លទ្ធផលលំដាប់ទាបមួយចំនួនអាចត្រូវបានលុបចោល។ នេះអាចទទួលយកបានប្រសិនបើអ្នកគ្រាន់តែត្រូវតាមដានការពិតដែលថាប៊ូតុងមួយត្រូវបានចុច។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើចាំបាច់បន្ថែមទៀត គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។យើងមិនអាចមានលទ្ធភាពទិញវាទៀតទេ។ តម្រងឆ្លងកាត់កម្រិតទាប និងលទ្ធផលជាមធ្យមជាច្រើនអាចជួយសម្រួលសម្លេងរំខាន។ ប៉ុន្តែដើម្បីសម្រេចបាននូវការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប វត្តមាននៃប៊ីតដ៏សំខាន់តិចបំផុតនៃលទ្ធផលរង្វាស់គឺមានសារៈសំខាន់ជាង។

ការតាមដានសមត្ថភាពមូលដ្ឋានរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា

បើគ្មានសមត្ថភាពក្នុងការត្រួតពិនិត្យការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទេ អស្ថិរភាពគ្រប់ប្រភេទអាចនាំឱ្យមានការរកឃើញមិនពិតនៃការចុចប៊ូតុង ឬប៊ូតុង "ជាប់គាំង" ។ តោះពិចារណាជម្រើសដែលមានប៊ូតុងសាមញ្ញដែលមានស្ថានភាពពីរ៖ បើក / បិទ។ ប្រសិនបើលទ្ធផលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរ វាអាចជិតដល់កម្រិតដែលប៊ូតុងត្រូវបានចាត់ទុកថាត្រូវបានចុច នោះមានន័យថា វិជ្ជមានមិនពិតនឹងកើតឡើង។

វិធីសាស្រ្តមួយសម្រាប់ត្រួតពិនិត្យ និងកែតម្រូវសមត្ថភាពមូលដ្ឋានត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 10 ។

សូមចំណាំថាជំហានទាំងនេះត្រូវបានអនុវត្តសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នា។ ការគណនានៃអថេរ "ដីសណ្ត" និងការកែតម្រូវនៃ "មូលដ្ឋាន" ត្រូវបានអនុវត្តខុសគ្នានៅក្នុងក្បួនដោះស្រាយ RO និង RC ។ នៅក្នុង RO តម្លៃដែលបានវាស់មានការថយចុះនៅពេលដែល capacitance នៃ capacitor កើនឡើង; ហើយនៅក្នុង RC តម្លៃដែលបានវាស់កើនឡើង។

បន្ទាប់ពីបញ្ចប់ការវាស់វែង ជំហានដំបូងគឺដើម្បីកំណត់ថាតើការប៉ះបានកើតឡើងឬអត់។ នេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយការប្រៀបធៀបតម្លៃលទ្ធផលជាមួយនឹងកម្រិតដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការប៉ះស្រាលបំផុតដែលអាចត្រូវបានរកឃើញ។ ប្រសិនបើវាត្រូវបានកំណត់ថាគ្មានការប៉ះទេ តម្លៃបន្ទាត់មូលដ្ឋានត្រូវបានកែតម្រូវ។ របៀបដែលការកែតម្រូវកើតឡើងអាស្រ័យលើទិសដៅដែលការផ្លាស់ប្តូរបានកើតឡើង។

នៅពេលដែលការវាស់វែង capacitance កើនឡើង វាត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍ឱ្យលៃតម្រូវតម្លៃមូលដ្ឋានយឺតជាង។ ការកើនឡើងនៃលទ្ធផលអាចមានន័យថាមិនត្រឹមតែការផ្លាស់ប្តូរជាលទ្ធផលនៃកំហុសប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែវាក៏ជាលទ្ធផលនៃចលនាម្រាមដៃក្នុងទិសដៅរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាផងដែរ។ ហើយ​ប្រសិនបើ​តម្លៃ​មូលដ្ឋាន​ត្រូវ​បាន​កែ​សម្រួល​យ៉ាង​រហ័ស ការ​ប៉ះ​ម្រាមដៃ​ពិត​ប្រាកដ​ប្រហែល​ជា​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​កត់​សម្គាល់​ទេ។ ដើម្បីធ្វើដូចនេះវាត្រូវបានផ្ដល់អនុសាសន៍ឱ្យលៃតម្រូវតម្លៃមូលដ្ឋានដោយវដ្តរង្វាស់នីមួយៗ (រូបភាព 10) ។

អង្ករ។ ១០.

ការអនុវត្តមុខងារនៃប៊ូតុងធម្មតា។

ប៊ូតុងសាងសង់គឺជាករណីប្រើប្រាស់ទូទៅបំផុតសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសមត្ថភាព។ រូបភាពទី 11 បង្ហាញពីឧទាហរណ៍នៃការកសាងប្រព័ន្ធមួយដែលមានប៊ូតុងចំនួនបួន។

អង្ករ។ ដប់មួយ

កម្រិតដែលវាត្រូវបានសម្រេចថាប៊ូតុងត្រូវបានចុចត្រូវតែខ្ពស់ជាងសំឡេងរំខាន។

ការអនុវត្តមុខងារគ្រាប់រំកិល

មុខងារស្មុគ្រស្មាញជាងនេះ ដែលរៀបចំនៅលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive គឺជាគ្រាប់រំកិល។ ក្នុងករណីនេះ ចាំបាច់ត្រូវត្រួតពិនិត្យមើលកម្រិតលើសពីកម្រិតមួយចំនួន។

ជម្រើសដ៏សាមញ្ញបំផុតសម្រាប់ការកសាងគ្រាប់រំកិលអាចត្រូវបានរៀបចំដោយកំណត់ទីតាំងជាច្រើនសម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗ។ ឧទាហរណ៍ខាងក្រោម (រូបភាពទី 12) ពិចារណាលើប្រព័ន្ធដែល 16 ទីតាំងត្រូវបានកំណត់សម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីមួយៗ។ លទ្ធផលគឺប្រព័ន្ធ 64 ទីតាំង។

អង្ករ។ ១២.

DELTAMAX ត្រូវបានកំណត់ទៅតម្លៃ capacitance អតិបរមាដែលអាចសម្រេចបាន។ បន្ទាប់មកជួរពី 0 ដល់ DELTAMAX ត្រូវបានបែងចែកទៅជាចំនួនជំហានជាក់លាក់។ សូន្យត្រូវគ្នាទៅនឹងករណីនៅពេលដែលប៊ូតុងមិនត្រូវបានចុច។ តម្លៃអតិបរមាកំណត់ទីតាំងនៃម្រាមដៃ។ លក្ខណៈនៃការផ្ទេរប្រព័ន្ធលីនេអ៊ែរបន្ថែមទៀតត្រូវបានសម្រេចដោយ interpolating តម្លៃនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងអស់។

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Multiplexing ដើម្បីបង្កើតគ្រាប់រំកិល

នៅពេលបង្កើតគ្រាប់រំកិល អ្នកអាចពង្រីកចំនួនឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជាមួយនឹងចំនួនកំណត់នៃច្រកបញ្ចូល/ទិន្នផលតាមរយៈការពហុគុណ។ ក្នុងករណីនេះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជាច្រើនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅទិន្នផលមួយ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបន្ថែមគ្រាន់តែបង្កើនសមត្ថភាពមូលដ្ឋានប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសមត្ថភាពមូលដ្ឋាន នៅពេលនៃការប៉ះពាល់ជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាតែមួយ ការឆ្លើយតបរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគឺតិចជាង។ ដូច្នេះជាធម្មតាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាច្រើនជាងពីរមិនត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាទេ។

ដើម្បីកំណត់ថាតើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា multiplexed មួយណាត្រូវបានប៉ះពាល់ ពួកគេត្រូវតែបំបែកនៅក្នុងលំហ។ ឧទាហរណ៍នៃទីតាំងរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 13 ។

អង្ករ។ ១៣.

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

អត្ថបទនេះពិភាក្សាអំពីវិធីសាស្រ្តពីរសម្រាប់ការអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះសមត្ថភាពដោយប្រើ MSP430 ។ វិធីសាស្រ្តនីមួយៗមានគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរៀងៗខ្លួន។ សូមក្រឡេកមើលអ្វីដែលសំខាន់។

• វិធីសាស្ត្រ Oscillator ផ្អែកលើ៖

- microcontroller ដែលមានឧបករណ៍ប្រៀបធៀប Comp_A+ ត្រូវបានទាមទារ។
- ចំនួនឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឯករាជ្យត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួនធាតុបញ្ចូល Comp_A+ ។
- ឧបករណ៍ទប់ទល់ខាងក្រៅមួយ R ត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ឧបករណ៏នីមួយៗ ក៏ដូចជាសៀគ្វីនៃ R បី។
- ភាពរសើបត្រូវបានកំណត់ដោយការប្រើប្រាស់ថាមពល (ពេលវេលាវាស់វែងដែលអាចកម្មវិធីបាន);

• វិធីសាស្រ្តផ្អែកលើ Resistor:

- អាចត្រូវបានអនុវត្តនៅលើឧបករណ៍បញ្ជាមីក្រូ MSP430 ណាមួយ;
- ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឯករាជ្យរហូតដល់ 16 (ច្រក I/O 16 ដំណើរការជាមួយនឹងការរំខាន);
- មួយ resistor ខាងក្រៅ R សម្រាប់រាល់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពីរ;
- ភាពប្រែប្រួលត្រូវបានកំណត់ដោយប្រេកង់អតិបរមានៃ microcontroller (ពេលវេលាវាស់វែងថេរ);
- ការប្រើប្រាស់ថាមពលអប្បបរមា;

កម្មវិធីអាចត្រូវបានពង្រីក និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដោយអ្នកប្រើប្រាស់ ដើម្បីអនុវត្តឧបករណ៍ចុងក្រោយ។

ការពិពណ៌នាពេញលេញ ឧទាហរណ៍ផ្សេងៗកម្មវិធី MSP430 កូដប្រភពកម្មវិធី ព័ត៌មានបន្ថែមអាចរកបាននៅលើគេហទំព័រ www.siteនៅក្នុងផ្នែកនៅលើ microcontrollers ។

បង្កាន់ដៃ ព័ត៌មាន​ប​ច្ចេ​ក​ទេសការបញ្ជាទិញគំរូ ការដឹកជញ្ជូន -
អ៊ីមែល៖

គ្រួសារថ្មីនៃម៉ាស៊ីនភ្លើងនាឡិកា

Texas Instruments បានណែនាំគ្រួសារមួយ។ ម៉ាស៊ីនភ្លើងនាឡិកាដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន,មានសៀគ្វីពី 1 ទៅ 4 PLL ។ ICs អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបង្កើតសញ្ញានាឡិការហូតដល់ 9 ដែលត្រូវបានសំយោគពីប្រេកង់បញ្ចូលតែមួយ។ លទ្ធផលនីមួយៗគាំទ្រការសរសេរកម្មវិធីក្នុងប្រេកង់រហូតដល់ 230 MHz ។ លក្ខណៈពិសេសដែលបានរាយបញ្ជីផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍មួយចំនួន។ ទាំងនេះរួមមានការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប ដំណើរការរចនាលឿនជាងមុន និងភាពងាយស្រួលនៃការផ្លាស់ប្តូរល្បឿននាឡិកាដោយមិនចាំបាច់រៀបចំប្រព័ន្ធឡើងវិញ។ គុណសម្បត្តិទាំងនេះនឹងកាត់បន្ថយការចំណាយយ៉ាងច្រើននៃកម្មវិធីអ្នកប្រើប្រាស់ រួមទាំង។ ប្រអប់ដាក់ទូរទស្សន៍ IP TV, ទូរសព្ទ IP, ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយឌីជីថល (ទូរទស្សន៍ឌីជីថល, ឧបករណ៍ផ្សាយព័ត៌មាន, ម៉ាស៊ីនបោះពុម្ព, ប្រព័ន្ធរុករក និងឧបករណ៍ចល័ត)។

ម៉ាស៊ីនបង្កើតនាឡិកាថ្មីត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដើម្បីដំណើរការជាមួយប្រព័ន្ធដំណើរការ DaVinci™ (TI) ដើម្បីបង្កើតសញ្ញានាឡិកាសម្រាប់ដំណើរការឌីជីថល អូឌីយ៉ូ ADCs ឬកូឌិក និងឧបករណ៍បញ្ជា Ethernet ឬ USB ។ លំយោលគ្រីស្តាល់ដែលគ្រប់គ្រងដោយវ៉ុលដែលភ្ជាប់មកជាមួយ (VCXO) អនុញ្ញាតឱ្យធ្វើសមកាលកម្មប្រេកង់នៃស្ទ្រីមទិន្នន័យផ្សេងៗគ្នា។

សមាសភាពនៃគ្រួសារនាឡិកាថ្មី។ ម៉ាស៊ីនភ្លើង
ឈ្មោះ	PLL	លទ្ធផល, V
CDCE949	4	2,5/3,3
CDCE937	3	2,5/3,3
CDCE925	2	2,5/3,3
CDCE913	1	2,5/3,3
CDCEL949	4	1,8
CDCEL937	3	1,8
CDCEL925	2	1,8
CDCEL913	1	1,8

អំពីឧបករណ៍ Texas

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ (ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ) គឺ គោលការណ៍ផ្សេងគ្នាសកម្មភាពដូចជា resistive (ខ្សែភាពយន្ត conductive), អុបទិក (អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ), សូរស័ព្ទ (SAW), capacitive ជាដើម។ គម្រោងនេះគឺជាការពិសោធន៍ជាមួយឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះសមត្ថភាព។ ឧបករណ៍​ចាប់​សញ្ញា​ប្រភេទ​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ស្គាល់​យ៉ាង​ច្បាស់​ថា​ជា​ឧបករណ៍​ចង្អុល​ប្រើ​ក្នុង​កុំព្យូទ័រ​ថេប្លេត និង​ស្មាតហ្វូន។

គោលការណ៍នៃឧបករណ៏ប៉ះ capacitive

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ capacitive រកឃើញការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង capacitance ដែលកើតឡើងនៅអេឡិចត្រូតនៅពេលដែលគ្របដណ្តប់ដោយវត្ថុ conductive ដូចជាម្រាមដៃមួយ។ មានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់វាស់ capacitance ។ គម្រោងនេះប្រើវិធីសាស្រ្តរួមបញ្ចូលដែលប្រើក្នុង capacitance ម៉ែត្រ។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង capacitance Cx គឺតូចណាស់ប្រហែល 1pF ទៅ 10pF ប៉ុន្តែវានឹងត្រូវបានរកឃើញយ៉ាងងាយស្រួលដោយសារតែ capacitance meter មានដំណោះស្រាយរង្វាស់នៃ 20pF ។ ដូចគ្នានេះផងដែរវត្ថុដែលនឹងត្រូវបានរកឃើញត្រូវតែមានមូលដ្ឋានដើម្បីបង្កើតសៀគ្វី Cx ស្របតាមគោលការណ៍ប្រតិបត្តិការ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាដំណើរការល្អ បើទោះបីជារាងកាយរបស់មនុស្សនៅដាច់ឆ្ងាយពីផែនដីក៏ដោយ។ នេះអាចបណ្តាលមកពីហេតុផលដូចខាងក្រោម។

ផ្នែករឹង

កម្មវិធី

ជាដំបូង សូមក្រិតតាមខ្នាតចំណុចនីមួយៗ (ទទួលបានពេលវេលាទំនាក់ទំនងយោងជាមួយ Cs) ហើយបន្ទាប់មកដំណើរការស្កេនរយៈពេលថេរ។ នៅពេលដែលពេលវេលារួមបញ្ចូលបានកើនឡើង និងលើសពីកម្រិតកំណត់ វានឹងសម្រេចថា "បានរកឃើញ"។ Hysteresis តម្រូវឱ្យមានកម្រិតមួយ បើមិនដូច្នេះទេទិន្នផលនឹងមិនមានស្ថេរភាពនៅពេលដែលប៉ះពាក់កណ្តាល។ ពេលវេលាវាស់វែងសម្រាប់ចំណុចនីមួយៗគឺស្មើនឹងពេលវេលានៃការធ្វើសមាហរណកម្ម ដូច្នេះនេះអាចត្រូវបានធ្វើបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់សមត្ថភាពវាស់ពេលវេលារួមបញ្ចូលជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃវដ្តនាឡិកាមួយ (100 ns) ជាមួយនឹងឧបករណ៍ប្រៀបធៀបអាណាឡូក និងមុខងារគៀបបញ្ចូល។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មុខងារនេះមិនមាននៅលើច្រក I/O ទាំងអស់ទេ។ ដើម្បីអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះនៅលើច្រក I/O ណាមួយ ពេលវេលារួមបញ្ចូលត្រូវបានវាស់ដោយការស្ទង់មតិកម្មវិធី ហើយដំណោះស្រាយក្លាយជា 3 វដ្តនាឡិកា (375ns) ។ នៅក្នុងស្ថានភាពធម្មតាលេខរាយការណ៍ពេលវេលាគឺប្រហែល 80 ដែលគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ប៊ូតុងប៉ះ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ជាលទ្ធផលខ្ញុំអាចបញ្ជាក់ថាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា capacitive អាចត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលនៅលើ microcontroller ធម្មតា។ គម្របផ្លាស្ទិចអាចមានកម្រាស់ដល់ទៅ 1mm (អាស្រ័យលើថេរ dielectric) ដើម្បីដំណើរការបានល្អ។ នៅពេលដែល ATtiny2313 ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ម៉ូឌុលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប៉ះ វាអាចមាន 15 ចំណុចប៉ះ។ កម្មវិធីគ្រប់គ្រងដែលប្រើក្នុងគម្រោងនេះគឺមានការពិសោធន៍ ហើយមិនត្រូវបានសាកល្បងនៅក្នុងបរិស្ថានកខ្វក់ដូចជាសំឡេងរំខាន និងការរំខាន ដូច្នេះក្បួនដោះស្រាយប្រឆាំងនឹងសំឡេងណាមួយអាចត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង។

បញ្ជីនៃធាតុវិទ្យុសកម្ម

ការកំណត់	ប្រភេទ	និកាយ	បរិមាណ	ចំណាំ	ហាង	បន្ទះចំណាំរបស់ខ្ញុំ
យូ?	MK AVR 8 ប៊ីត	ATtiny2313-20PU	1			ទៅ notepad
R1-R8	រេស៊ីស្តង់	1 ម	8			ទៅ notepad
R9-R16	រេស៊ីស្តង់	R9-R16	8			ទៅ notepad
គ១	capacitor អេឡិចត្រូលីត	100 µF	1			ទៅ notepad
គ២	កុងទ័រ	100 nF	1			ទៅ notepad
D1-D8	ឌីយ៉ូតបញ្ចេញពន្លឺ		8

សម្រាប់ឧបករណ៍អគ្គិសនីមួយចំនួន តម្រូវឱ្យមានការធ្វើឱ្យសកម្មការប៉ះ ពោលគឺការចាប់ផ្តើម ឬបញ្ចប់នៃប្រតិបត្តិការត្រូវតែកើតឡើងដោយការប៉ះសាមញ្ញនៃម្រាមដៃទៅទំនាក់ទំនងប៉ះ។ វាអាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងសៀគ្វីនៃសោអេឡិចត្រូនិច ការជូនដំណឹង និងឧបករណ៍ធម្មតា ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការបើក និងបិទវា (អ្នកគ្រាន់តែត្រូវការប៉ះវា)។

នៅក្នុងអត្ថបទនេះខ្ញុំស្នើរនូវសៀគ្វីអេឡិចត្រូនិចដ៏សាមញ្ញមួយសម្រាប់កុងតាក់ប៉ះដែលអាចត្រូវបានផ្គុំដោយស្ទើរតែគ្រប់គ្នា។ សៀគ្វីនេះមានធាតុផ្សំអេឡិចត្រូនិចមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ ដែលសំខាន់គឺត្រង់ស៊ីស្ទ័រ bipolar ដែលដើរតួជា amplifier សញ្ញា។ ខ្សែឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាខ្លួនវា (ដែលត្រូវការប៉ះ) ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងធាតុបញ្ចូល (មូលដ្ឋាន) នៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រទីមួយ។ ទិន្នផលនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័របង្កើតសញ្ញាពង្រីករាប់រយដង ដែលត្រូវបានចុកទៅធាតុបន្ទាប់។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រទីពីរពង្រីកសញ្ញាដែលបានពង្រីកពីមុនកាន់តែច្រើន ហើយដំណាក់កាលទីបីនៃសៀគ្វីក៏ធ្វើដូចគ្នា។ ជាលទ្ធផល ពីសញ្ញាតូចមួយដែលចេញមកពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា យើងទទួលបានចរន្តដែលអាចបំភ្លឺ LED (ឬបើកការបញ្ជូនតដែលនឹងគ្រប់គ្រងឧបករណ៍មួយ ឬឧបករណ៍ផ្សេងទៀត)។

ខ្ញុំសូមរំលឹកអ្នកថា transistor bipolar គឺជាធាតុ semiconductor ដែលមាន 3 terminals (emitter, collector and base)។ វាមានសមត្ថភាពពង្រីកសញ្ញាអគ្គិសនីពី 10 ទៅ 1000 ដង។ នៅពេលដែលសញ្ញាតូចមួយ (កន្លែងណាមួយពី 0.6 ទៅ 0.7 វ៉ុល) ត្រូវបានអនុវត្តទៅម្ជុលបញ្ជា យើងអាចទទួលបាន អគ្គិសនីនិង/ឬតង់ស្យុងខ្ពស់ជាងច្រើន។

មូលដ្ឋានគឺជាអេឡិចត្រូតវត្ថុបញ្ជាដែលទាក់ទងទៅនឹង emitter ។ នោះគឺវ៉ុលជាក់លាក់មួយត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីប្រភពថាមពលទៅមូលដ្ឋាន (តាមរយៈរេស៊ីស្តង់កំណត់ដែលបង្កើតភាពលំអៀងជាក់លាក់) និងអ្នកប្រមូល។ នៅពេលដែលវ៉ុលរវាងមូលដ្ឋាននិង emitter ឡើងដល់ 0.6 វ៉ុល ត្រង់ស៊ីស្ទ័រនឹងនៅតែបិទ (វានឹងមិនឆ្លងកាត់ចរន្តតាមរយៈខ្លួនវាទាក់ទងទៅនឹង emitter និងអ្នកប្រមូល)។ ដោយការបង្កើនវ៉ុលរវាងមូលដ្ឋាននិង emitter ពី 0.6 ទៅកន្លែងណាមួយរហូតដល់ 0.7 វ៉ុល យើងបើកត្រង់ស៊ីស្ទ័របន្តិចម្តងៗពីស្ថានភាពបិទទាំងស្រុងទៅជាសភាពបើកចំហទាំងស្រុង។ អាស្រ័យហេតុនេះ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដើរតួនាទីជារេស៊ីស្ទ័រអថេរ ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយចរន្តតូចៗ និងអាចផ្លាស់ប្តូរភាពធន់របស់វាពីទំហំធំគ្មានកំណត់ទៅសូន្យ (វានៅតែមាន ទោះបីជាតូចណាស់ក៏ដោយ)។

ឧបករណ៍ទប់ទល់នៅក្នុងសៀគ្វីនៃកុងតាក់ប៉ះសាមញ្ញដែលមានទីតាំងនៅសៀគ្វីប្រមូលដើរតួជាអ្នកកំណត់បច្ចុប្បន្ន។ ការវាយតម្លៃរបស់ពួកគេគឺ 1 megaohm, 1 kiloohm និង 220 ohm ។ អ្នកអាចដំឡើងថាមពលតូចទំហំតូច (ចរន្តនៅក្នុងសៀគ្វីតូចណាស់) ។ សៀគ្វីអគ្គិសនីនេះប្រើត្រង់ស៊ីស្ទ័រ bipolar នៃប្រភេទ KT315 (សមស្របជាមួយសន្ទស្សន៍អក្សរណាមួយ) ។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ​ទាំងនេះ​មាន​អាយុកាល​ចាស់ អ្នក​អាច​រក​វា​បាន​នៅ​គ្រប់​ទីកន្លែង ហើយ​វា​ត្រូវ​ចំណាយ​អស់​មួយ​កាក់ (បើ​អ្នក​ទិញ​វា)។ អ្នកអាចជំនួសពួកវាដោយ KT3102 ឬផ្សេងទៀតដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នា។ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រទាំងនេះមានចរន្ត n-p-n (អ្នកចាប់ផ្តើមគួរតែគិតរឿងនេះ)។ អ្នកអាចដាក់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រសៀគ្វីនិងចរន្តបញ្ច្រាស (pn-p) នៃស៊េរី KT361 ឬ KT3107 ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកអ្នកនឹងត្រូវផ្លាស់ប្តូរបន្ទាត់រាងប៉ូលនៅលើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល (ភ្ជាប់ដកទៅបូកនិងច្រាសមកវិញ) ។

ខ្ញុំចង់កត់សំគាល់ថានេះ។ ដ្យាក្រាមអគ្គិសនីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាមិនត្រូវបានជួសជុលទេ ពោលគឺឧបករណ៍បញ្ចេញនឹងកេះ និងដំណើរការតែនៅពេលដែលអ្នកប៉ះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបញ្ចូល។ ដរាបណាអ្នកឈប់ប៉ះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ឧបករណ៍បញ្ចេញក៏នឹងបិទផងដែរ។

ដំបូងនៅក្នុងសៀគ្វីនៃកុងតាក់ប៉ះសាមញ្ញ ខ្ញុំបានដំឡើង LED ធម្មតានៅទិន្នផល ដែលគ្រាន់តែភ្លឺនៅពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាត្រូវបានប៉ះ។ ប្រសិនបើអ្នកដាក់បញ្ជូនតតូចមួយជំនួសឱ្យ LED នោះអ្នកអាចមានកុងតាក់រួចហើយនៅទិន្នផលនៃសៀគ្វីដែលអាចភ្ជាប់ទៅផ្សេងៗ។ ឧបករណ៍អគ្គិសនី(កណ្តឹង អំពូលភ្លើង ម៉ាស៊ីន។ល។)។ ស្របជាមួយនឹងឧបករណ៏បញ្ជូនត អ្នកនឹងត្រូវលក់ឧបករណ៍បំប្លែងអេឡិចត្រូលីតដែលមានសមត្ថភាពតូច (កន្លែងណាមួយពី 100 ទៅ 1000 មីក្រូហ្វារ៉ាដ និងមានវ៉ុលមិនតិចជាងប្រភពថាមពល) ។ ហើយក៏ភ្ជាប់ diode (ការតភ្ជាប់បញ្ច្រាស) ដែលនឹងលុបបំបាត់ឥទ្ធិពលនៃវ៉ុលអាំងឌុចស្យុងដោយខ្លួនឯងដែលកើតឡើងនៅលើឧបករណ៏បញ្ជូនតនៅលើសៀគ្វីខ្លួនឯង។ diode ណាមួយនឹងធ្វើ!

P.S. សូមចំណាំថា LED មានប៉ូល! ប្រសិនបើអ្នកដាក់វាមិនត្រឹមត្រូវវានឹងមិនភ្លឺទេ។ ប្រសិនបើប្រើការបញ្ជូនតសូមពិចារណាពីចរន្តទិន្នផលរបស់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ នោះគឺ KT315 អាចមានចរន្តមិនលើសពី 100 មីលីអំពែរនៅទិន្នផលរបស់វា។ អាស្រ័យហេតុនេះ ប្រសិនបើអ្នកដំឡើងកុងតាក់ធំដែលឧបករណ៏ប្រើប្រាស់ចរន្តធំ ត្រង់ស៊ីស្ទ័រអាចនឹងបរាជ័យ។ អ្នកត្រូវដំឡើង relay ជាមួយនឹងចរន្តសមស្របនៅលើ coil ឬដំឡើង transistor bipolar ដែលមានថាមពលខ្លាំងជាងនៅទិន្នផលនៃសៀគ្វី។