Technik Projekte: Custom designed Kapazitive Taste mit PIC18F25K22

Zusammen mit dem PIC18F25K22 ist eine custom designed Kapazitive Taste realisierbar.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau

Signalaufbereitung

Entwicklungsumgebung

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Aufbau

Die Taste besteht aus der eigentlichen Sensorfolie 15x15 mm und einer Massefolie 20x20 mm zur Entkopplung von der benachbarten Taste. Die Kupferfolien sind einseitig mit Teflon beklebt. Diese Anordnung befindet sich auf der Rückseite einer Glasplatte von 2 mm Dicke. Die Pertinaxplatte im Bild dient als Niederhalter damit sich die Grundkapazität der Taste durch die Kabelbelastung nicht ändert. Die Zuleitungen zum Prozessoreingang sind abgeschirmt. Es sind keine besonderen Masseverhältnisse herzustellen (z. B. an Heizung erden etc.). Das Tastendesign kann auf Papier oder Karton gedruckt werden und ohne Einfluss auf die Messung zu nehmen zwischen den Kapazitiven Tasten und dem Glas eingelegt werden.

Realisierter Aufbau

Grafik Anschlussseite

Grafik Bedienseite

Signalaufbereitung

Der PIC18F25K22 erlaubt einen direkten Anschluss der Kapazitiven Taste an einen beliebigen AD-Wandler-Eingang. Durch Einschalten des CTMU-Modules (siehe Codefragment CTMU Init, gewählt wird die Betriebsart relative Änderung der Grundkapazität zur berührten Taste), des ADC-Modules (siehe Codefragment AD Init) und jeweiliger Wahl des ADC-Kanales kann der Sensor 'gelesen' werden (Codefragment eine Messung). Die Entladezyklen des ADC-Kanales und des CTMU sind unbedingt mindestens einzuhalten, da ansonsten die Messung nicht gelingt. Die Messung wird direkt 2x hintereinander in einem Timer-Überlauf-Interrupt (Zeit von Interrupt zu Interrupt ca. 50 ms) durchgeführt. Die Dauer einer Messung beträgt ca. 19 ms, also zusammen 38 ms. Solange die Messung läuft wird ein Status-Bit disabled. Im Polling wird das Status-Bit abgefragt und bei Status enable der Wert in einer Mittelung über 4 Werte verarbeitet. Sollte eine Spitze auftreten, die einen bestimmten Wert übersteigt, wird der aktuelle Wert verworfen (Entstörung). Das Ergebnis ist im Excel-Diagramm zu sehen. Die Schwelle für berührt oder nicht berührt liegt bei 30 ADC-Einheiten. Somit ergibt sich ein sicherer Schaltabstand.

Diagramm Signale

Entwicklungsumgebung

Als Editor und Compiler wird GCBASIC in Verbindung mit Crimson-Editor verwendet.
Gebrannt werden die PIC's mit dem Programmer Brenner8-P nach 'sprut' für 5V-PIC's
z. B. PIC18F (von AATis e.V. als Bausatz gekauft , incl. Boot-Loader 1.0 und
Firmware 0.8 im PIC18F2550). Das PC-Frontend USBURN 1.3A2 für den Brenner (kann von der sprut-Seite geholt werden) und läuft bei mir einwandfrei unter Windows 10 64 Bit im Kompatibilitätsmodus XP Service Pack 3.