Touch simuleren met VCNL4010

Goede morgen,

In mijn eigen ontwikkeld apparaat wil ik graag 3 "tiptoetsen" maken die via touch bediening aangestuurd kunnen worden.

Ik heb zelf een kastje ontworpen en als frontplaat gebruik ik 3mm dik plexiglas.
Nu zou ik graag 3 toetsen integreren die bepaalde besturing mogelijk maken.
Mijn kast is rond (140mm) dus een origineel touchpanel vinden voor deze kast is denk ik onmogelijk.

Nu vraag ik mij af of dit idee mogelijk zou zijn met bijvoorbeeld deze sensor: VCNL4010
Ik kan meten hoe dicht de vinger bij de sensor is en als hij dichtbij genoeg is, bepaald ik in software dat het een aanraking is.
Kan dit idee werken? Deze sensor zou dus achter het plexiglas moeten zitten.

Om het nog moeilijker te maken zou ik 3 sensoren nodig hebben. (pijltje omhoog, OK toets en pijltje omlaag).

Nu zie ik dat de aansturing via I2C is, echter zie ik in code nooit hoe de aansturing voor meerdere sensoren zou zijn.
Kan dit idee werken of denk ik verkeerd?

In dit voorbeeld wordt de sensor aangesloten:
https://learn.adafruit.com/using-vcnl4010-proximity-sensor/

Alleen de SDA en SCL worden gebruikt dus hoe kan ik bepalen welke van de 3 sensors ik wil uitlezen?

Arco

Special Member

De bekende touch printjes?
Werken uitstekend en kosten bijna niks...

https://5.imimg.com/data5/YC/JJ/MY-39950296/ttp223-touch-sensor-capacitive-touch-sensor-module-for-arduino-2c-arm-and-other-mcu-28abhith-india-29-500x500.jpg

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
EricP

mét CE

Het linkje wat je post, levert een IR proximity sensor op.
Ik weet niet hoe goed IR door 'plexiglas' gaat werken. En hoe gevoelig het is voor zonlicht / afstandsbedieningen etc.
Verder snap ik de vraag niet zo goed over 'welke van de 3 knoppen'. Met 1 zo'n ding, zou je - als het werk - 1 knop kunnen knutselen. Je hebt er 3 nodig voor 3 knoppen. Als je mazzel hebt, dan zijn ze adresseerbaar (RTFD) en anders zul je danwel 3 'bussen'.
Alternatief is de INT pin. Die zal bij detectie wel wat doen. Wellicht moet je dat wel eerst met I2C aan zetten.

fatbeard

Honourable Member

Zolang het plexiglas doorlaatbaar is voor IR is er geen probleem, al zou ik adviseren om de afstand van de sensor tot het plexiglas te minimaliseren.

Het ding heeft slechts één vast I2C adres, meerdere aansluiten is dus niet zonder meer mogelijk.
Gelukkig zijn er I2C multiplexers, die specifiek voor dit doel zijn ontworpen.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

I2C is een bus systeem, en werkt inderdaad met 2 draden SDA en SCL. Die vormen een bus systeem waar je tot max 128 apparaten op kunt aansluiten.

Communicatie gaat met berichten, en elk bericht begint met een adres byte. Alleen het apparaat met dat adres zal dan op het bericht reageren.

Bij de meeste I2C devices kun je een het adres instellen zodat je meerdere units op dezelfde bus kunt aansluiten.

Maar voor de VCNL4000 kan ik in de datasheet zo snel niks vinden. Die lijkt te werkten op een vast adres, en dus kun je maar 1 zo een ding op de bus aansluiten. Dan zul je dus moeten voorzien een een ander systeem om te kiezen.

EricP

mét CE

Het is natuurlijk erg 'vies', maar als je met I2C alleen maar een set hoeft te doen om de INT aan te zetten... Dan zou het ook parallel kunnen. O-)

Op 27 december 2022 11:38:03 schreef Arco:
De bekende touch printjes?
Werken uitstekend en kosten bijna niks...

[afbeelding]

Klopt, maar deze kan ik niet "onzichtbaar" achter plexiglas zetten.

Het idee van de VCNL4010 zou zijn dat ik in de behuizing (zwart) 2 gaatjes heb waar de sensors door komen en het plexiglas gewoon ervoor zit.
Dat kan bij de sensors die jij geeft niet lijkt me.

@ericP, de 3 knoppen zouden idd door 3 van deze modules moeten komen.

Het plexiglas wat ik gebruik is polycarbonaat. Ik zal eerst eens zoeken of dit IR door laat

Arco

Special Member

Sensorprintjes werken tot door 6mm plexiglas... (als het plexiglas zwart is zie je er toch niks van?)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Het plexiglas is transparant maar achter het plexiglas zit een 3d geprinte behuizing.
Gaat het ook door 3d geprint materiaal? (1mm dik bv).

En hoe lastig is zo'n sensorprint zelf te integreren op een eigen printplaat?
Aangezien het 3 knoppen moeten worden zou ik dit graag integreren op de eigen printplaat (of een los adapterplaatje) zodat ik het in één keer klaar heb

Het is een zelf ontwikkelde pcb, dan kan je er toch een kleine PIC controller bij zetten met capacitive sensing zoals de PIC12F1822.

Dat zou goed kunnen. Deze communiceert dat via RX/TX met de ESP32 (de hoofd micro-controller?)
En wat is het voordeel van deze chip? Werkt de capacitive sensing hier beter of welke andere voordelen heb ik hiermee?

Arco

Special Member

Die sensorprintjes werken prima door alle niet geleidende materialen tot 6mm.
Een pic met touch module kan ook, maar heeft een stuk minder bereik en is lastig te 'tweaken' (je moet veel parameters instellen)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik ga eens testen met een paar TTP223 modules.

Zou ik deze zelf kunnen integreren? Is de touch module gewoon een vierkante cm koper oppervlakte?
Of zit dit veel complexer in elkaar

Arco

Special Member

Is gewoon een kopervlakje.
Ik ga nooit zelf rommelen daarmee, voor 7 euro heb je 100 van die printjes... :) : https://nl.aliexpress.com/item/1005004654076484.html

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

De prijs is niet het probleem, meer dat het op m'n eigen printplaat zit en direct werkt.
Plus de touch sensor moet eigenlijk voorkant gelijk zitten met de rest van de plaat. Alle "logica" zit op de achterkant van de printplaat

Ik koop de sensorprintjes welke Arco aanraad in Eindhoven bij Tinytronics. Een stuk duurder, maar wel per post de volgende dag in huis of je haalt ze zonder verzendkosten af. Ook nog een mogelijkheid. 3 voor 3 euro. https://www.tinytronics.nl/shop/nl/sensoren/touch/touch-module-ttp223b…

Ik heb zelf de ervaring dat ze erg goed werken en zelfs achter een dikke plaat hout nooit weigeren!

Ze geven een 1 of 0 als uitgang en zijn zo'n 1 mm dik.

[Bericht gewijzigd door OPTOdesign op dinsdag 27 december 2022 16:03:55 (15%)

Kwaliteit boven kwantiteit

Ik heb vandaag de sensors gekregen en ze werken redelijk goed. Ik ben bang dat ze voor mijn doel net iets te weinig bereik hebben (ligt rond de 5mm en zal rond de 7 nodig hebben.

Nu wordt de sensor gevoed door een 3.3v voeding (wellicht geeft 5v meer bereik?) maar ik lees ook dat ik doormiddel van het aanpassen van de condensator het bereik kan verkleinen / vergroten.
Nu zit er een condensator op, alleen geen idee welke waarde deze heeft. Hoe kan ik dit nagaan?

Blijkbaar geeft 0pf het grootste bereik en 50pF het kleinste.

maar ik lees ook dat ik doormiddel van het aanpassen van de condensator het bereik kan verkleinen / vergroten.
Nu zit er een condensator op, alleen geen idee welke waarde deze heeft. Hoe kan ik dit nagaan?

Bij mij zit er 1 condensator op (naast GND-pin) en deze heb ik voor je nagemeten: 100nF. Deze zit over de voeding (bevestigd) en heeft dus geen invloed op het bereik. De soldeereilandjes het meest dicht bij het IC zijn bij mij leeg. Ik vermoed dat je deze "0pF-condensator" bedoeld.

En voor het bereik: Ik zou zeggen test het! Gewoon even los op tafel met verschillende materialen en afstanden. Of in de behuizing natuurlijk als je die als hebt.

Ik heb het zelf even getest: 2x3mm Acrylaat + 3mm Multiplex + 2mm triplex (11mm totaal) werkt bij mij heel goed (5.0V). Dus ik denk dat het wel goed gaat komen ;)

Kwaliteit boven kwantiteit
Arco

Special Member

Ik heb vandaag de sensors gekregen en ze werken redelijk goed. Ik ben bang dat ze voor mijn doel net iets te weinig bereik hebben.

Tja,

Als je de parameters onderweg verandert klopt 't natuurlijk niet meer... :)
(je begon met 3mm en dat is inmiddels 7mm geworden...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Bedankt voor de reacties.
Plexiglas is inderdaad 3mm dik maar tussen de printplaat en de plexiglasplaat zit nog de dikte van een schermpje en een paar lagen 3d geprint materiaal.

Ik ga eerst eens een frame printen zodat alles netjes op de plaats blijft zitten. Nu zit het "los" met dubbelzijdige tape dus dit zal ook van invloed zijn.

Te groot bereik is denk ik ook weer niet wenselijk. Het zijn 3 knoppen die relatief dicht bij elkaar zitten dus ze moeten wel onafhankelijk reageren.

Denk bij een (volgend) project aan een prototype, alvorens het echte project te starten. Houd ook rekening met extra budget hiervoor. Zeker als je weinig tot geen informatie kunt vinden op internet specifiek voor je eigen project is het handig als je zelf eerst een stappenplan maakt. Het lijkt meer geld en tijd te kosten, maar het kost je veel meer tijd en geld als je tijdens het project wijzigingen moet bedenken omdat iets niet werkt of zelfs het project moet staken.
Testen, waarin iets mag mislukken en waarbij je dan op zoek kunt gaan naar alternatieven, om vervolgens voorbereid met kennis en een hoge kans van slagen aan het werk gaan is ook veel leuker! :)

Succes!

Kwaliteit boven kwantiteit
Sine

Moderator

Op 29 december 2022 09:02:56 schreef bbuster:
Bedankt voor de reacties.
Plexiglas is inderdaad 3mm dik maar tussen de printplaat en de plexiglasplaat zit nog de dikte van een schermpje en een paar lagen 3d geprint materiaal.

Een 'gat' overbruggen (de dikte van het LCD) is nooit een goed idee voor touch. Je wilt die sensor pcb zo strak mogelijk tegen de frontplaat hebben.

Ik zit nog "net" in de prototype fase gelukkig.
Het gat overbruggen is denk ik idd niet zo'n goed idee. Ik denk er zelf aan om een extra "module" te ontwerpen die ik op mijn printplaat soldeer zodat ik dichter tegen het plexiglas aankom.

Ik test nu met de losse modules en hoop (wordt zodra de 3d print klaar is getest) het nog goed werkt met een led ervoor zodat ik "licht" tussen de knoppen en de sensors kan krijgen

Arco

Special Member

Ook nog een led ervoor dan wordt 't wel een enorme afstand, daar is tiptoets niet voor bedoeld...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Het is deze "backlight" led: https://www.adafruit.com/product/1626
Zojuist getest en volgens mij moet dit redelijk goed werken, maar ik weet het pas zeker als ik alles geprint heb en in elkaar kan zetten en testen