静電容量式タッチセンサーモジュール <電子工作>

静電容量式のタッチモジュールを入手しました。
手軽に静電容量のタッチを利用できます。

今回紹介するもの

TTP223

特徴

静電容量式タッチセンサ。

入力電圧	2.5 ～ 5.5V
出力電圧	入力電圧に依存 例 入力 3.3V -> 出力 2.9V 入力 5.0V -> 出力 4.3V

外観

前面

背面

Capacitive Touch Module(Colorful)

製品名や型番が見つからないので説明上このようにしました。

特徴

静電容量式タッチセンサ。
タッチすることでボタンが点灯します。

入力電圧	2.7 ～ 6.0V
出力電圧	3.1V前後
発色LED	赤、緑、青、黄色、レインボー変化 購入時に選択

外観

前面

背面

外観からLEDの色がわからないので、シールによる識別をしています。

使用感

感度はTTP223と同じか敏感なくらいです。
時々1回のタッチで、複数回の反応があります。

タッチすることでLEDが点灯するので作ったもののOFF/ONの表示を簡単に表現することができます。
ただ、OFFにするには一度VCCをLOWにする必要があります。
反対にON（点灯状態）にする方法がないので、少し小回りが悪いです。

準備(TTP223)

使うもの

画像	名称、型番	用途
	TTP223	タッチセンサモジュール
	ブレッドボード	配線します
	USB電源モジュール	USBケーブルから電源として５Vを取り出します
	DCDC降圧コンバータ	電源の５Vを3.3Vに降圧します。 次のステップでマイコンのINPUTで利用します
–	ジャンパワイヤ数本	配線します
–	LED	タッチ出力を確認します
–	保護抵抗	LEDの保護抵抗(200Ω) 適値は使用するLEDから求めてください

配線

USBケーブルから電源として5Vを取り出します。
TTP223の入力電圧は2.5～5.5Vなのでこのまま使用してもいいですが、次のステップでマイコンからタッチ状態を読み取るために3.3Vに降圧します。
TTP223のタッチ状態の出力をLEDを点灯させて確認します。

動作

タッチした結果

タッチするとLEDが点灯しました。
タッチしている間は点灯し、離すと消灯しました。

※画像では、I/OのLEDの前段に保護抵抗を接続しています。
配線図ではLEDの後段に保護抵抗が接続されていますが、どちらでも構いません。

I/Oの出力をオシロスコープ(OWON HDS272)で確認しました。
画像左がタッチ直後、画像右がタッチ解放した時です。

立ち上がり時にも、立下り時にもナマリは確認できますが、収束まではおよそ30us程度ですので、人の操作という観点では問題にならないと思います。
（時間軸の分解能は10us/Divです。）

立ちあがり/立下りのどちらでもチャタリングは確認できませんでした。

TTP223のVCCに入力した電圧に対し、I/Oから出力される電圧は少し下がるようです。

VCC入力電圧	I/O出力電圧
3.3V	2.9V
5.0V	4.3V

準備(Capacitive Touch Module(Colorful))

使うもの

画像	名称、型番	用途
	タッチセンサモジュール カラーLED	タッチセンサモジュール
	ブレッドボード	配線します
	USB電源モジュール	USBケーブルから電源として５Vを取り出します
	DCDC降圧コンバータ	電源の５Vを3.3Vに降圧します。 次のステップでマイコンのINPUTで利用します
–	ジャンパワイヤ数本	配線します
–	LED	タッチ出力を確認します
–	保護抵抗	LEDの保護抵抗(200Ω) 適値は使用するLEDから求めてください

配線

USBケーブルから電源として5Vを取り出します。
このセンサーモジュールの出力は入力電圧にかかわらず3V強を出力するので、DCDC降圧モジュールは無くてもよいです。
モジュール自体が発光しますが、出力信号を確認するためにLEDを接続します。

動作

タッチした結果

タッチするとLEDが点灯しました。
LEDの点灯はラッチされているので、もう一度タッチすると消灯します。
出力も連動しているので、配線した砲弾のLEDもタッチモジュールの点灯と消灯に連動しました。

このモジュールは入力電圧にかかわらず3V強を出力するようです。

VCC入力電圧	I/O出力電圧
3.3V	3.2V
5.0V	3.1V

動作２(全色光らせてみた）

配線

結果

レインボー発色はこちらの動画のように変化します。
概ね 赤->黄->緑->青->紫のように見えますが、変化の時間は一定間隔ではありません。
一番右がレインボーです。