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zoom RSS 100円 DIP ARMでタッチセンサ

<<   作成日時 : 2012/10/13 07:40  

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 11月号のトラ技特集でDIP ARMの応用編を書くにあたって、このLPCマイコンは、価格からいってPICなどの8ビットマイコンの対応なので、PICに出来てLPCマイコンで全く実施例を見たことが無いアプリケーションとして、タッチセンサを選んでみました。タッチセンサは、今年6月号のPIC特集でも取り上げましたが、PICにはタッチセンサ専用の内蔵回路を持つ品種もあり、ネット上にもたくさんの情報があります。また、タッチセンサ専用の回路を使わないADコンバータだけでできる「静電分圧方式」のアプリケーションノートがMicrochip社から出ており、6月号では、タッチセンサ専用回路を持たないPICでもこの方式を使った製作例も作ってみました。
そこで、今回このタッチセンサ専用回路を持たないDIP ARMでもこ「静電分圧方式」で実現できるのではないかということで初めて見ましたが、LPCマイコンはPICとADコンバータ回りの回路構成が違うのかうまく行きませんでした。LPCマイコンはPICのようにマイコン内部の詳細な等価回路をほとんど公開していなので、何故うまくいかないのか原因を見定めるのが非常に困難です。もともと「静電分圧方式」でのADコンバータの動かし方は、ADコンバータとしての正規の動かし方ではないので、うまく動かなくてもしようがないのですが。
 原稿の期限は迫るし、またこの拡張ボードはマルツさんから販売することも決まっていたので、うまく動かないでは済まされないので、もう一度LPCマイコンのアプリケーションでタッチセンサを実現しているものがないか、ネットで検索を行ったところありました。LPCマイコンのNXPが出しているアプリケーションノートを見つけることができました。

AN11023  http://www.nxp.com/documents/application_note/AN11023.pdf

これです。

PICのタッチセンサ専用回路で、CTMU方式というのがありこれは、キャパシタを定電流源で充放電してその充放電時間の差で容量値を測定するものです。このLPCのアプリケーションノート方式は、非常に単純で、この定電流源の代わりに外付けの抵抗でキャパシタを充放電するもので、その放電時間の違いからくる電圧をADコンバータで測って容量値を知るものです。ご存知の通りコンデンサを抵抗で充放電させた場合、その電圧は、EXPカーブで変化するのと(定電流源の場合は直線的に変化)回路の切り替え時間がシビアで精度が気になるところです。

実際のやってみるとLPCマイコンのADコンバータ回路の作りとうまく整合しているのか結構うまく動くみたいでした。
今回は、製品化の関係でプリント基板を起こすことができたので、タッチスライダーもできる櫛形パターンをプリント基板のパターンとして作りこみました。(下の写真)

画像


写真でみても分かるようにタッチセンサのパッドの数は4個です。

このタッチセンサを使ってボードの操作を行いキャラクタLCDやセンサ、SDカード等を組み合わせて、DIP ARMの拡張ボードを設計しています。このボード全体の写真は以下です。

画像


参考にトラ技のDIP ARMの特設ページのURLをリンクしておきます。下の方にこの拡張ボードを動かしたビデオを掲載しています。

http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/640/Default.aspx




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