Bouton-poussoir analogique sensible à la pression : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Aujourd'hui, il existe une pléthore de choix de boutons et de commutateurs tactiles à tous les prix et à tous les formats. Malheureusement, si vous cherchez à obtenir une entrée analogique, vos options sont plus limitées. Si un curseur capacitif ne répond pas à vos besoins, vous n'avez probablement pas de chance.

J'ai entrepris de construire un instrument de musique capable de détecter la force avec laquelle l'utilisateur appuyait sur les boutons, en continu. Les capteurs piézzoélectriques étaient hors de question, car bien qu'ils puissent donner des lectures sur la force avec laquelle vous appuyez, il est difficile de garder ces lectures précises pendant plusieurs secondes. Les capteurs Flex étaient chers et encombrants.

Velostat, qui est une marque de plastique piézzo-résistif (plus on appuie, moins sa résistance électrique) fait parfaitement l'affaire. Aujourd'hui, je vais vous présenter une preuve de concept et un joli prototype. Ce dernier fonctionne en fait de manière assez fiable après l'étalonnage, et est suffisamment simple et bon marché pour que vous puissiez envisager de les fabriquer à la douzaine.

Étape 1: Étape 1: Preuve de concept

À l'aide d'un morceau de carton et d'un stylo à encre conductrice, dessinez un motif de peigne entrelacé. Mes pistes mesurent environ 2 mm de large et 1 mm de large. J'ai ensuite découpé un morceau de vélostat de 15*15mm que j'ai mis dessus.

En appuyant avec mon doigt, je peux mesurer une résistance entre 5 et 15 kOhm, selon la force avec laquelle j'appuie.

Étape 2: Étape 2: le PCB

J'ai conçu un circuit PCB pour mon projet et l'ai fait produire par un professionnel. Sur ces exemples, les pistes sont larges de 0,5 mm et espacées de 0,5 mm; mais Velostat est en fait assez indulgent.

Pour obtenir de bons résultats, placez Velostat uniquement là où vous en avez besoin. J'ai perforé des pièces de 5 mm de diamètre et les ai collées avec du ruban adhésif ordinaire. Le ruban conducteur de l'axe Z ne fonctionne pas ici, car il se libère très lentement et vous ne pouvez pas dire quand l'utilisateur a levé le doigt.

Étape 3: Étape 3: le capuchon du bouton

J'ai utilisé des boutons en silicone que j'ai commandés chez Taobao (mais si vous n'habitez pas en Chine, vous aurez peut-être plus de chance dans votre magasin d'électronique habituel). Ils ont un diamètre de 10 mm (12 à la base) et n'ont pas de plaquette conductrice en dessous.

La base mesure environ 1 mm d'épaisseur, ce qui est proche de l'épaisseur du ruban adhésif double face que j'avais.

Pour percer un trou dans le ruban adhésif double face, vous devez le poser à plat; pour l'empêcher de coller sur votre bureau, utilisez un morceau de papier siliconé, comme le film protecteur de votre rouleau de scotch double face, et collez-le en dessous. J'ai trouvé mes coups sur Taobao, pour moins d'un dollar pièce.

Sur le ruban adhésif double face, j'ai mis un morceau de plastique de la couverture d'un bloc-notes usagé.

Étape 4: Étape 4: Utilisez-le

Après avoir assemblé le bouton, j'ai mis mon doigt dessus, et j'ai mesuré des résistances de 1,5 à 18 kOhm. Si vous levez le doigt, le Velostat peut toucher ou non, le circuit est donc parfois ouvert.

Pour utiliser ce nouveau bouton, configurez un pont diviseur de tension avec une résistance (disons, 4kOhm). Le point médian peut être mesuré avec un Arduino.

Vous devez ensuite mesurer les valeurs de pression minimale et maximale et calculer à quelle distance vous vous situez entre les deux. J'ai pu obtenir des réponses 7 ou 8 bits à partir d'une entrée analogique Atmega 10 bits sans trop de manipulations.

La courbe de réponse n'est pas linéaire. Je n'ai pas encore essayé de le normaliser. De plus, il existe une certaine hystérésis: la valeur à laquelle vous revenez après avoir relâché le bouton est souvent légèrement différente de celle que vous aviez juste avant d'appuyer. Cependant, lorsqu'il est utilisé avec un doigt humain, il est déjà assez bon pour les pitch bends et les vibratos.