Наш канал в telegram

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.

фото сенсорного модуля
схема сенсорного 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:

Перемычка A Перемычка B Сигнал AHLB Сигнал TOG Режим работы выхода
разомкнута разомкнута 0 0 прямой режим, active high (при касании на выходе 1, при отпускании 0)
замкнута разомкнута 1 0 прямой режим, active low (при касании на выходе 0, при отпускании 1)
разомкнута замкнута 0 1 режим триггера, power-on state = 0 (при включении 0, далее переключается при каждом касании)
замкнута замкнута 1 1 режим триггера, power-on state = 1 (при включении 1, далее переключается при каждом касании)

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

фотка собранного стенда

Результаты экспериментов:

  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.

Добавить комментарий