Arduino Lektion 92: kapazitiver Touch Sensor

In diesem Beitrag möchte ich den kapazitiven Touch Sensor vorstellen.

Im Tutorial Arduino Lektion 86: kapazitives Touchpad MPR121 habe ich bereits ein Board mit kapazitivem Touch Sensoren vorgestellt, dieses kleine Board funktioniert jedoch über einen digitalen Pin statt mit I2C (hat ja auch nur eine „Schaltfläche“).

Bezug

Diesen Sensor gibt es für wenig Geld bei zbsp. MakerShop auf ebay.de kaufen. Dieser Shop hat seinen Sitz in Deutschland und somit hat man in diesem Fall nicht nur den günstigsten Preis, sondern auch den schnellsten Versand (Dauer ca. 3 Tage).

Lieferumfang

Der Sensor wird in einer antistatischen Folie versendet und wenn man mehrere bestellt sind die Platinen verbunden. Jedoch durch eine Sollbruchstelle kann man diese leicht trennen.

Leider gehört nicht zum Lieferumfang eine 3 Pin Stiftleiste, diese benötigt man, wenn man den Sensor mit Breadboardkabeln an einen Mikrocontroller anschließen möchte. Diese Stiftleisten kann man aber in 40Pin Streifen auch auf ebay.de erwerben.

Technische Daten

• Betriebsspannung 5V
• Abmaße (LxB) 10,5 mm x 5 mm

Anschluss & Schaltung

Der Sensor verfügt über 3 Pins welche mit „VCC“, „I/O“ und „GND“ beschriftet sind.

Der Anschluss an einen Arduino UNO kompatiblen Mikrocontroller ist denkbar einfach.

kap. Touch Sensor	Arduino UNO
GND	GND
I/O	digitaler Pin 3
VCC	5V

Der Sensor verfügt zusätzlich über eine leuchtstarke, rote SMD LED welche den Zustand anzeigt.

Empfindlichkeit des Sensors

Der Sensor ist sehr empfindlich, d.h. dass man nicht direkt auf diesen Tippen muss um ein Signal zu senden, sondern es reicht, aus wenn man ca. 3-5 mm über dem Sensor seinen Finger hält.

Quellcode

Im nachfolgenden möchte ich ein kleines Beispiel zeigen wie man mit 5 Touch Sensoren jeweils eine LED steuern kann. Dieses Beispiel ist sehr einfach aber der kapazitive Touch Sensor ist ja jetzt nicht der aufwendige Sensor.

//definieren der angeschlossenen kapazitiven Touch Sensoren
#define cap_touch_sensor_1 3
#define cap_touch_sensor_2 4
#define cap_touch_sensor_3 5
#define cap_touch_sensor_4 6
#define cap_touch_sensor_5 7

//definieren der LEDs
#define led_1 8
#define led_2 9
#define led_3 10
#define led_4 11
#define led_5 12

//Variablen für den Status der LEDs
int led_state_1 = LOW;
int led_state_2 = LOW;
int led_state_3 = LOW;
int led_state_4 = LOW;
int led_state_5 = LOW;

void setup() {  
  //setzen der digitalen Pins der kapazitiven Touch Sensoren als Eingang
  pinMode(cap_touch_sensor_1, INPUT);
  pinMode(cap_touch_sensor_2, INPUT);
  pinMode(cap_touch_sensor_3, INPUT);
  pinMode(cap_touch_sensor_4, INPUT);
  pinMode(cap_touch_sensor_5, INPUT);

  //setzen der digitalen Pins der LED als Ausgang
  pinMode(led_1, OUTPUT);
  pinMode(led_2, OUTPUT);
  pinMode(led_3, OUTPUT);
  pinMode(led_4, OUTPUT);
  pinMode(led_5, OUTPUT);

  //setzen der initial Werte für die LEDs
  digitalWrite(led_1, led_state_1);
  digitalWrite(led_2, led_state_2);
  digitalWrite(led_3, led_state_3);
  digitalWrite(led_4, led_state_4);
  digitalWrite(led_5, led_state_5);
}

void loop() {
  //lesen der Status des kapazitiven Touch Sensors Nr.1
  //(der Status kann HIGH (1) oder LOW (0) sein)
  led_state_1 = digitalRead(cap_touch_sensor_1); 
  //schreiben des gelesenen Wertes auf den Pin der LED
  digitalWrite(led_1, led_state_1);

  led_state_2 = digitalRead(cap_touch_sensor_2); 
  digitalWrite(led_2, led_state_2);

  led_state_3 = digitalRead(cap_touch_sensor_3); 
  digitalWrite(led_3, led_state_3);

  led_state_4 = digitalRead(cap_touch_sensor_4); 
  digitalWrite(led_4, led_state_4);

  led_state_5 = digitalRead(cap_touch_sensor_5); 
  digitalWrite(led_5, led_state_5);

}

Damit dieser Sketch ordentlich arbeiten kann darf kein „delay“ eingesetzt werden.

Video

Unterbringen in ein Gehäuse

Möchte man den kapazitiven Touch Sensor in einem Gehäuse unterbringen, so muss man auf das Material achten. Im Beitrag Arduino Lektion #92: kapazitiver Touch Sensor – Test mit einer Aluminiumplatte habe ich einmal getestet wie dieser Sensor sich unter einer Aluminiumplatte verhält. Im Allgemeinen wird das Gehäuse jedoch aus Plastik sein.

Man erkennt hier recht deutlich, dass der Abstand zwischen dem Sensor und dem Finger (zum Aktivieren der LED) durch eine kleine Plastikplatte verdeckt ist. Wenn der Finger sich über den verdeckten Sensor bewegt, wird trotzdem die LED aktiviert.