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Thema: Oszillator für kapazitive Tasten

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Oszillator für kapazitive Tasten

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    Moin zusammen,

    ich bin auf der Suche nach einer Schaltung, um an einem Atmega mehrere kapazitive Taster zu betreiben.
    Ziel ist es, über einen Analogmultiplexer einen bzw mehrere Kondensatoren an eine Oszillatorschaltung zu bringen, die den Kondensator läd und entläd und das mit einer Frequenz, die zur Kapazität proportional ist.
    Ich habe bereits einige Sachen gesehen, so z.b. die Application Note AN1101 von Microchip. http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/01101a.pdf
    Leider ist hierbei das Problem, dass neben 2 Komparatoren (die der PIC intern hat) auch ein RS-Flipflop implementiert werden muss (was einige neue PICs ebenfalls intern haben).
    Ich möchte jedoch auf einen AVR zurückgreifen und möglichst viel über einen Timer mit externem Trigger machen. D.h. ich brauche eine Oszillatorschaltung, die mit einigen 10kHz ein Wechselfeld erzeugt und sich über die Kapazität des Tastenfeldes verstimmen lässt.
    Dabei würde ich auch am liebsten mit einem 4x Operationsverstärker auskommen, und ungerne noch Logikbausteine einbauen.
    Das ganze muss dann noch an einer asymmetrischen 5V Versorgung laufen.
    Hat jemand einen link zu möglichen Schaltungsaufbauten oder einen geeigneten Schaltplan? Was Oszillatorschaltungen angeht, bin ich etwas unwissend.
    MfG
    Björn

    EDIT:
    Ich habe mal wieder etwas weiter gebaut und eine Schaltung für einen Rechteckgenerator gefunden. Umgebaut auf eine asymmetrische Versorgung (einfach durch Hochlegen des positiven Zweigs von Masse auf eine Referenz) schwingt er bei 10pF mit etwa 14kHz, bei 13pf etwa 9kHz.
    Im Anhang der Schaltplan. Doch die Frage nach einer Verbesserung bleibt.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken oscillator.jpg  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo the_Ghost666!

    Du wolltest zwar kein Oszillator mit Logikbausteinen, aber ich bin mutig.

    Als Inverter kann bilibiger Inverter mit Schmitt-Trigger Eingang verwendet werden (z.B. 74HC14).

    MfG
    Code:
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           GND
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Puh... das wäre natürlich von der Bauteilanzahl genial.. das C liegt eh auf der Platine als Cu-Fläche, der Widerstand stellt die Frequenz ein? Ich werde mal direkt schauen, ob man das Ding auch schön simulieren kann.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    So viel anders ist die Schaltung gar nicht.
    Wenn noch weniger teile sein sollen, müßte man wohl schon direkt mit den internen Pullups und dem Komperator abeiten. An den AD Pins könnte das direkt, ganz ohne externe Teile klappen. Braucht aber wohl etwas rechenzeit, denn man wird wohl mehr als einen Test brauchen.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Das direkt über die Pins ohne ein Wechselfeld zu machen, ist mir zu unsicher. Ich könnte auch manuell den Kondensator an den Pins umladen, aber dann bleibt keine Rechenzeit für andere Aufgaben übrig.
    Es muss ne Entprell-Routine für sicheres Erkennen der Tasten rein. Ausserdem muss der Controller in meiner Anwendung noch eine Uhr managen und n gemultiplextes LED-Muster ausgeben. Da bleibt mir kaum was anderes übrig, als entweder per Pinchange-Interrupt oder Timer-Hardware zu arbeiten.

    Ich stoße leider bei meinen Simulationen mit LTSpice (SwitcherCAD) an das Problem, dass die Modelle wohl zu perfekt sind. Einige OP-Typen lassen es nicht oszillieren sondern bleiben in einem konstanten Zustand (regeln zu schnell aus?). Ich werde bei der nächsten Gelegenheit wohl einige TLC271 und TL071 bestellen und damit herum probieren.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Schaltung mit dem TLC ist eigentlich genau das gleiche wie mit dem Schmidttrigger. Nur etwas langsamer und mit dem OP als Schmidttrigger.
    Wenn man gut plant könnte das von der Rechenzeit noch gehen mit der auswertung der verzögerungen, wird aber nicht ganz einfach und wohl auchnicht so zuverlässig.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich habe eine Idee für rein hardwaremässige Entprellung und Erkennung der Tasten mit NE567. Die Schaltung wäre aber nicht ganz einfach, weil für jede Taste ein Oszillator und ein NE567 nötig wäre.

    Ungefähr so was wie auf der Seite 413 des Datenblattes + Oszillatoren (ohne Auswertungslogik). Die Oszillatoren werden durch Tasten auf eine Frequenz gestimmt, die bestimmter NE567 erkennt und sein Ausgang auf L gesetzt wird.

    http://www.datasheetcatalog.org/data...ips/SE567N.pdf

    MfG

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