تحكم في أضواء المنزل باللمس باستخدام مستشعر اللمس ttp223 و arduino uno

في بعض التطبيقات ، يلزم إدخال المستخدم للتحكم في وظائف الجهاز. هناك أنواع مختلفة من طرق إدخال المستخدم المستخدمة في الإلكترونيات المدمجة والرقمية. جهاز استشعار اللمس هو واحد منهم. يعد مستشعر اللمس جهاز إدخال مهمًا ومستخدمًا على نطاق واسع للتفاعل مع متحكم دقيق ، وقد جعل إدخال البيانات أكثر بساطة. هناك أماكن فردية يمكن فيها استخدام مستشعر اللمس ، سواء كان هاتفًا محمولًا أو مفتاح شاشة LCD. ومع ذلك ، هناك العديد من أنواع المستشعرات المتوفرة في السوق ولكن مستشعر اللمس السعوي هو النوع المستخدم على نطاق واسع في قطاع مستشعرات اللمس.

في البرنامج التعليمي السابق ، قمنا بالتحكم في الضوء باستخدام مستشعر اللمس و 8051 متحكم دقيق ، الآن في هذا المشروع ، سيتم توصيل مستشعر اللمس نفسه مع Arduino UNO. Arduino هي لوحة تطوير ذات شعبية كبيرة ومتاحة بسهولة.

استخدمنا سابقًا طرق الإدخال القائمة على اللمس باستخدام منصات اللمس السعوية مع وحدات تحكم دقيقة مختلفة مثل:

• واجهة لوحة المفاتيح التي تعمل باللمس مع متحكم ATmega32
• لوحة لمس سعوية مع Raspberry Pi

استشعار تعمل باللمس

مستشعر اللمس ، الذي سيتم استخدامه لهذا المشروع هو وحدة استشعار تعمل باللمس بالسعة ويستند برنامج تشغيل المستشعر إلى برنامج التشغيل IC TTP223. يتراوح جهد التشغيل لجهاز TTP223 IC من 2 فولت إلى 5.5 فولت والاستهلاك الحالي لمستشعر اللمس منخفض جدًا. نظرًا للاستهلاك غير المكلف والتيار المنخفض وسهولة الدمج ، أصبح مستشعر اللمس مع TTP223 شائعًا في قطاع مستشعرات اللمس السعوية.

في الصورة أعلاه ، يتم عرض كلا جانبي المستشعر حيث يكون مخطط pinout مرئيًا بوضوح. كما أن لديها وصلة لحام يمكن استخدامها لإعادة تكوين المستشعر فيما يتعلق بالإخراج. العبور هو A و B. التكوين الافتراضي أو في الحالة الافتراضية لموصل اللحام ، يتغير الإخراج من LOW إلى HIGH عند لمس المستشعر. ومع ذلك ، عند ضبط العبور وإعادة تكوين المستشعر ، يغير الإخراج حالته عندما يكتشف مستشعر اللمس اللمس. يمكن أيضًا تكوين حساسية مستشعر اللمس عن طريق تغيير المكثف. للحصول على معلومات مفصلة ، انتقل إلى ورقة البيانات الخاصة بـ TTP 223 والتي ستكون مفيدة للغاية.

يظهر الرسم البياني أدناه مخرجات مختلفة في إعدادات العبور المختلفة

الطائر أ	الطائر ب	حالة قفل الإخراج	إخراج مستوى TTL
افتح	افتح	بدون قفل	عالي
افتح	قريب	القفل الذاتي	عالي
قريب	افتح	بدون قفل	منخفض
قريب	قريب	القفل الذاتي	منخفض

بالنسبة لهذا المشروع ، سيتم استخدام المستشعر كتكوين افتراضي متاح في حالة إصدار المصنع.

يمكن التحكم في الأجهزة باستخدام مستشعر اللمس ، وربطها بوحدة تحكم دقيقة. في هذا المشروع ، سيتم استخدام مستشعر اللمس للتحكم في المصباح الكهربائي في وضع التشغيل أو الإيقاف باستخدام Arduino UNO و Relay.

تعرف على Relay

لربط المرحل ، من المهم أن تكون لديك فكرة عادلة عن وصف دبوس المرحل. يمكن رؤية دبوس التتابع في الصورة أدناه-

عادة ما يكون NO مفتوحًا ويتم توصيل NC بشكل طبيعي. L1 و L2 هما محطتان لملف الترحيل. عندما لا يتم تطبيق الجهد ، يتم إيقاف تشغيل التتابع ويتم توصيل القطب مع دبوس NC. عندما يتم تطبيق الجهد عبر أطراف الملف ، يتم تشغيل L1 و L2 من المرحل ويتم توصيل القطب بـ NO. لذلك ، يمكن تشغيل أو إيقاف الاتصال بين POLE و NO عن طريق تغيير حالة عمليات الترحيل. يُنصح بشدة بالتحقق من مواصفات الترحيل قبل التطبيق. يحتوي المرحل على جهد تشغيل عبر L1 و L2. يعمل بعض المرحلات مع 12V ، وبعضها يعمل مع 6V والبعض الآخر مع 5V. ليس هذا فحسب ، بل كان لدى NO و NC و POLE أيضًا تصنيف الجهد والتيار. لتطبيقنا ، نحن نستخدم 5V Relay بتصنيف 250V ، 6A على جانب التبديل.

المكونات مطلوبة

1. اردوينو UNO
2. كابل USB للبرمجة والطاقة
3. التتابع المكعب القياسي - 5 فولت
4. 2 كيلو المقاوم -1 جهاز كمبيوتر
5. 4.7 كيلو المقاوم - 1 جهاز كمبيوتر
6. الترانزستور BC549B
7. وحدة الاستشعار TTP223
8. 1N4007 ديود
9. لمبة مع حامل لمبة
10. لوح التجارب
11. شاحن هاتف لتوصيل Arduino عبر كابل USB.
12. الكثير من أسلاك التوصيل أو أسلاك بيرغ.
13. منصة برمجة اردوينو.

يمكن استبدال المقاوم 2k ، BC549B ، 1N4007 ، و Relay بوحدة الترحيل.

مخطط الرسم البياني

التخطيط لتوصيل مستشعر اللمس بـ Arduino بسيط ويمكن رؤيته أدناه ،

يستخدم الترانزستور لتشغيل أو إيقاف تشغيل التتابع. ويرجع ذلك إلى أن دبابيس Arduino GPIO غير قادرة على توفير تيار كافي لقيادة المرحل. مطلوب 1N4007 لحظر EMI أثناء الترحيل أو إيقاف تشغيله. يعمل الصمام الثنائي كصمام ثنائي للعجلة الحرة. مستشعر اللمس متصل بلوحة Arduino UNO.

الدائرة مبنية على لوح التجارب مع Arduino على النحو التالي.

يمكن رؤية اتصال اللوح المناسب في المخطط أدناه.

برمجة Arduino UNO للتحكم في المصباح الكهربائي باستخدام مستشعر اللمس

يتم تقديم البرنامج الكامل مع فيديو العمل في النهاية. نحن هنا نوضح بعض الأجزاء المهمة من الكود. سيتم برمجة Arduino UNO باستخدام Arduino IDE. أولاً ، يتم تضمين مكتبة Arduino للوصول إلى جميع وظائف Arduino الافتراضية.

#تضمن

حدد جميع أرقام الدبوس حيث سيتم توصيل مستشعر الترحيل واللمس. هنا ، يتم توصيل مستشعر اللمس بالدبوس A5. يتم أيضًا استخدام مؤشر LED المدمج والذي يتم توصيله مباشرة في اللوحة بالرقم 13. ويتم توصيل المرحل بالدبوس A4.

/ * * وصف الدبوس * / int Touch_Sensor = A5 ؛ الصمام int = 13 ؛ تتابع int = A4 ؛

حدد وضع الدبوس ، أي ما يجب أن تكون وظيفة الدبوس سواء كانت كمدخلات أو مخرجات. هنا يتم إدخال مستشعر اللمس. يتم إخراج دبابيس التتابع و LED.

/ * * إعداد وضع الدبوس * / إعداد باطل () { pinMode (Touch_Sensor ، INPUT) ؛ pinMode (LED ، الإخراج) ؛ pinMode (التقوية ، الإخراج) ؛ }

يتم الإعلان عن عددين صحيحين حيث يتم استخدام "الشرط" للحفاظ على حالة المستشعر سواء تم لمسها أم لا. تُستخدم "الحالة" للاحتفاظ بحالة LED و Relay ، في وضع التشغيل أو الإيقاف.

/ * * وصف تدفق البرنامج * / شرط int = 0 ؛ الدولة int = 0 ؛ // لعقد حالة التبديل.

يغير مستشعر اللمس المنطق من 0 إلى 1 عند لمسه. تتم قراءة هذا بواسطة الدالة digitalRead () ويتم تخزين القيمة في متغير الشرط. عندما يكون الشرط 1 ، تتغير حالة LED و Relay. ومع ذلك ، لاكتشاف اللمس بدقة ، يتم استخدام تأخير التراجع تأخير السحب ، تأخير (250) ؛ لتأكيد اللمسة الواحدة.

حلقة باطلة () { condition = digitalRead (A5) ؛ // قراءة البيانات الرقمية من دبوس A5 في Arduino. إذا (الحالة == 1) { تأخير (250) ؛ // تأخير الارتداد. إذا (الحالة == 1) { حالة = ~ حالة ؛ // تغيير حالة التبديل. الكتابة الرقمية (LED ، حالة) ؛ digitalWrite (التقوية ، الدولة) ؛ } } }

اختبار عمل مستشعر اللمس TTP223

يتم اختبار الدائرة في اللوح باستخدام لمبة منخفضة الطاقة متصلة بها.

لاحظ أن هذا المشروع يستخدم جهد التيار المتردد 230-240 فولت ، لذلك يُنصح بتوخي الحذر أثناء استخدام المصباح. إذا كان لديك أي شك أو اقتراح ، فيرجى التعليق أدناه.