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Tastiere capacitive

Tastiere capacitive

Tastiere capacitive - Generalità

Nessun apparato elettronico può fare a meno di un pulsante o di un interruttore (fosse solo quello di accensione), e anche se la tecnologia ha diminuito, nel corso degli anni, il loro numero, si assiste costantemente all’avvento di nuovi prodotti e nuove tecnologie.

Le tecnologie disponibili per i pulsanti sono:

    a)contatto, i pulsanti tradizionali, due o più lamine conduttive vengono messe a contatto (temporaneo o meno) dalla pressione di un pistone
    b)resistivi, due resistenze diffuse lungo un piano vengono “spezzate” in più tronconi sotto la pressione del dito
    c)capacitivi, un valore di capacità prefissato viene alterato dalla vicinanza/contatto di un agente (es. dito)
    d)SAW, onde superficiali, la tecnica e’ simile quella resistiva dove invece che le resistenze diffuse, vengono diffuse delle onde superficiali la cui diffusione viene interrotta/alterata dalla pressione di un dito
    e)Altri pulsanti ancora sono costituiti da semiconduttori che sotto un comando si chiudono o aprono.

Non si vuole analizzare qui pregi e difetti di una tecnologia rispetto all’altra ma ne discuteremo una, in particolare quella capacitiva, e proveremo a capirne le potenzialità.

Premetto che ci sono un numero considerevole di costruttori di switch, chip e sistemi che hanno prodotto nel tempo una bibliografia estesa sull’argomento. Cio’ che vorrei evidenziare e’ come può essere realizzato un tasto, che gode anche di qualche buona prestazione, senza dover ricorrere ai costruttori di switch e quindi senza sottostare alle loro condizioni di vendita di disponibilità e tipo di modelli.

Tastiere capacitive - Richiamo alla Tecnologia

Due conduttori vicini costituiscono una capacità il cui valore dipende dalla geometria dei conduttori stessi e dal dielettrico fra loro. E’ chiaro, senza aver paura di precorrere i tempi, che due piste su di una PCB costituiscono una capacità, anche se il valore di questo condensatore e’ abbastanza modesto e va da 5 a 30pF. Un valore così piccolo può però essere facilmente alterato, in modo significativo, dalla vicinanza di corpi esterni e altro.

Se quindi si misurasse la capacità in assenza di perturbazioni e si assumesse che quello e’ l’equivalente del circuito aperto una sua perturbazione significherebbe la chiusura del circuito (con tutti i “livelli di grigio” che vogliamo considerare).

Misura di una capacità
Un metodo per misurare una capacità consiste nel misurare la frequenza o il periodo di un oscillatore costruito intorno ad una capacità campione che verrà alterata da un corpo estraneo, alterando di riflesso la frequenza di oscillazione.
Esistono ancora altri modi ma per i nostri scopi questo e’ più che sufficiente.

Ora Microchip, giusto per identificare una societa’ che ha lavorato sull’argomento propone diversi componenti della famiglia PIC che sono adattabili allo scopo.
L’uso di componenti standard ovviamente aiuta nello sviluppo, inoltre l’impiego di componenti facilmente programmabili aiuta ancora di più nella definizione del circuito (in pratica i valori dei componenti HW da usare si traduce in un insieme di parametri SW di gran lunga più adattabili).

Microchip propone una serie di application notes sull’argomento disponibili per tutti, molto ben fatte e chiare che accompagnano il progettista durante o sviluppo e le prove. Qualora sia necessario si possono fornire ulteriori aiuti o possiamo approfondire la discussione.

Tipi di Tasti

Un buon tasto capacitivo e’ sviluppato direttamente sulla PCB e non e’ necessario comprare alcunchè (e’ questo, secondo me, il vantaggio piu’ evidente per chi sviluppa sistemi che non vengono riprodotti centinaia di migliaglia di volte e che, quindi, hanno necessariamente una industrializzazione contenuta). Di nuovo Microchip fornisce un livello di dettaglio ottimo per lo sviluppo di questi tasti, dando tutte le indicazioni per la loro realizzazione.

Io vorrei aggiungere solo qualche dettaglio per far comprendere come questa tecnologia si di facile impiego, estremamente poco costosa e, tutto sommato, ben funzionante.

Alcune figure di tasti

Provate ad immaginare l’uso dei tasti di cui sopra e successivamente provate ad immaginare il loro costo con altre tecnologie. Avere come superficie una PCB non e’ poi cosi’ scomodo, e’ una superficie piana che può essere ricoperta facilmente da vetro o altri materiali che possono essere trasparenti a “label” di ogni tipo foggia colore. Si rimanda ad un qualunque catalogo di pulsanti per vedere forme particolari e naturalmente i costi.

Tastiere capacitive - Prime Conclusioni

Il tasto capacitivo può essere implementato facilmente su una qualunque PCB e può assumere qualunque forma piana ci venga in mente ad un costo veramente contenuto.

In uno dei prossimi articoli vorrei discutere dell’implementazione elettronica, cosa molto più interessante, dei circuiti necessari.

 

 

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ritratto di uragan

sono interessato e in

sono interessato e in attesa. Puoi fornire anche i link?

ritratto di Enventive

Tastiere Capacitive custom

La nostra azienda sviluppa prodotti a tecnologia – Soft Touch - dove i tradizionali attuatori meccanici e metallici di tastiere e interruttori sono sostituiti da dispositivi elettronici attivabili con un semplice tocco o sfioramento della mano.
Principalmente i nostri dispositivi sono realizzati con tecnologia capacitiva. per info visitate il sito www.enventive.it

ritratto di giamby3000

Prove EMC

Vorrei sollevare una questione riguardante le prove EMC sui tastierini capacitivi: come è possibile effettuare le prove di immunità in camera anecoica su questi dispositivi?
(Il tastierino viene "bombardato" con varie frequenze (per esempio da 80MHz a 1 GHz))

 

 

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