この簡単なコードであらゆるピコピンを静電容量式タッチセンサーに変える

他のタッチ センシング技術も存在しますが、今日では静電容量式タッチ センシングが最も人気があります。 スマートフォンでは静電容量式タッチスクリーンが使用され、ラップトップでは静電容量式タッチパッドが使用され、多くのデバイスでは従来の機械式ボタンではなく静電容量式ボタンが使用されています。 プロジェクトの 1 つに静電容量式タッチの追加を検討したことがある場合は、その目的のために設計されたハードウェアを見たことがあるでしょう。 ただし、特別なハードウェアはまったく必要ない場合もあります。 Raspberry Pi Pico 開発ボードを使用している場合は、James Brown の簡単なコードを使用して、任意のピンを静電容量式タッチ センサーに変えることができます。

名前が示すように、静電容量式タッチ センサーは静電容量に依存します。 これは、コンデンサのように電荷を蓄えるシステムの能力を指します。 しかし、より単純な回路は微量の静電容量を示し、その静電容量は指などの導電性の物体の近接に応じて変化します。 タッチスクリーンによっては、指が接触する前でもタッチを記録するものがあることに気づいたかもしれません。 それは、感度が高く、近くで指を動かすだけで検出可能な静電容量の変化が引き起こされるためです。 Brown のコードは、Raspberry Pi Pico の内蔵ハードウェアを使用して同じ機能を実行し、任意の GPIO ピンで動作します。

コードはまずピンを出力に設定し、それを Low にプルします。 次に、同じピンを内部プルアップ抵抗がアクティブな入力に即座に切り替えます。 2 つのイベントの間にはわずかな時間差があり、静電容量に影響を与える指に基づいて変化します。 Pico の PIO (プログラム可能な入力/出力) はデルタを測定し、プロセス全体が 1 秒間に約 60 回繰り返されます。 コードはデルタに基づいて 0 と 1 の間の値を返します。0 は標準との差が検出できないことを示し、1 は非常に大きな差を示します。 ユーザーは、アクションをトリガーするしきい値を選択できます。しきい値は、特定の GPIO ピンに接続されている導電性素材に触れた人に対応する必要があります。

Brown のコードは静電容量式ボタンでのみ機能することを目的としており、2D 静電容量式タッチ パッドやタッチスクリーンには適していません。 しかし、Raspberry Pi Pico を使用していて、次のプロジェクトに容量性ボタンを追加したいと考えている人にとっては、非常に役立つはずです。