電容式觸摸傳感器因其靈敏度高、體積小、節(jié)能等特點(diǎn)，在電子工程中得到廣泛應(yīng)用。其中，TTP223B電容式觸摸傳感器以其簡(jiǎn)單、多功能性和低功耗而廣受歡迎。本教程將詳細(xì)解釋如何將TTP223B觸摸傳感器與Arduino Uno連接。

什么是TTP223B電容式觸摸傳感器?

TTP223B是一款基于TTP223-BA6集成電路的單通道電容式觸摸傳感器模塊。它的設(shè)計(jì)目的是檢測(cè)由觸摸引起的電容變化，使其成為傳統(tǒng)按鈕的完美替代品。它的工作電壓在2.0V到5.5V之間，可以與大多數(shù)Arduino板兼容。根據(jù)是否檢測(cè)到觸摸，傳感器輸出數(shù)字HIGH或LOW信號(hào)。當(dāng)傳感器被觸發(fā)時(shí)，板載LED亮起，提供視覺(jué)指示。

TTP223B觸摸傳感器的特點(diǎn)

?低功耗：該模塊功耗非常小，在3V時(shí)通常為1.5μA。

?工作電壓寬：工作電壓范圍為2.0V至5.5V，兼容3.3V和5V系統(tǒng)。

?靈敏度可調(diào)：傳感器的靈敏度可以通過(guò)外部電容(0到50pF)進(jìn)行微調(diào)。

?操作模式：提供直接模式和切換模式，具有主動(dòng)高電平或主動(dòng)低電平輸出選項(xiàng)。

?自動(dòng)校準(zhǔn)：不斷調(diào)整其靈敏度，以保持一致的性能。

?緊湊的設(shè)計(jì)：傳感器包括安裝孔，便于在電子項(xiàng)目中安裝。

?人體觸摸穩(wěn)定性：提供穩(wěn)定的觸摸檢測(cè)。

TTP223B電容式觸摸傳感器的工作原理

TTP223B工作原理是電容式感應(yīng)。每個(gè)物體都有固有的電容，包括人的手指。當(dāng)導(dǎo)電物體(如手指)接近或接觸傳感器的電極時(shí)，系統(tǒng)的電容就會(huì)發(fā)生變化。

TTP223-BA6 IC使用振蕩器電路處理這種變化，產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(hào)。控制邏輯電路評(píng)估該信號(hào)并識(shí)別觸摸事件。輸出驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)切換輸出引腳的狀態(tài)來(lái)響應(yīng)，指示是否存在觸摸。這種行為完全由TTP223-BA6 IC管理，確保無(wú)縫可靠的觸摸檢測(cè)。

TTP223-BA6 Pinout描述

?信號(hào)(Q)：數(shù)字輸出引腳。表示是否檢測(cè)到觸摸(HIGH或LOW)。

?傳感器輸入(I)：感應(yīng)系統(tǒng)的電容變化，作為輸入引腳。

?AHLB (Active HIGH/LOW Pin)：決定輸出信號(hào)的激活狀態(tài)。當(dāng)LOW時(shí)，輸出為活動(dòng)HIGH。當(dāng)高電平時(shí)，輸出為低電平。

?TOG (Toggle Pin)：控制輸出模式。LOW啟用直接模式，HIGH啟用切換模式。

?VDD (Power Supply)：連接電源電壓(2.0V ~ 5.5V)。

?VSS (GND)：與電源接地相連

切換操作模式

在切換模式下，傳感器會(huì)隨著每次觸摸事件切換其輸出狀態(tài)。例如:

?初始狀態(tài)為L(zhǎng)OW。

?第一次觸摸將狀態(tài)切換到HIGH。

?第二次觸摸將其切換回LOW。

這種行為使得切換模式適用于控制燈或打開(kāi)和關(guān)閉設(shè)備等應(yīng)用。

TTP223B觸摸傳感器輸出

TTP223B電容式觸摸傳感器模塊有三個(gè)主引腳，對(duì)其操作至關(guān)重要。

VDD (Power Supply Pin) VDD引腳用于TTP223B模塊供電。它通常需要2.0V到5.5V直流的電壓供應(yīng)。這種輸入電壓的靈活性使傳感器與各種微控制器和電源兼容。當(dāng)連接到合適的電源時(shí)，TTP223B傳感器的內(nèi)部電路變得活躍并準(zhǔn)備檢測(cè)觸摸事件。

信號(hào)(數(shù)字輸出引腳)信號(hào)引腳是觸摸傳感器的輸出引腳。它提供數(shù)字信號(hào)，指示觸摸事件的檢測(cè)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到觸摸時(shí)，信號(hào)引腳變?yōu)楦唠娖?通常相當(dāng)于電源電壓水平)。如果沒(méi)有檢測(cè)到觸摸，引腳保持低電平(通常在地電平)。這種二進(jìn)制輸出非常適合與Arduino數(shù)字輸入引腳接口，使觸摸檢測(cè)易于讀取并用于各種電子項(xiàng)目。

GND(接地引腳)用于傳感器模塊的接地。它必須連接到電源或Arduino的接地端才能完成電路。正確的接地是保證傳感器穩(wěn)定工作和準(zhǔn)確檢測(cè)觸摸的關(guān)鍵。

TTP223B觸摸傳感器與Arduino接口

讓我們將TTP223B觸摸傳感器與Arduino UNO連接起來(lái)。

TTP223B觸摸傳感器由Arduino的5V和GND引腳供電。這確保了傳感器在穩(wěn)定的電壓水平下工作，提供可靠的觸摸檢測(cè)。觸摸傳感器的信號(hào)引腳連接到Arduino上的數(shù)字輸入引腳2。這種連接允許Arduino讀取來(lái)自觸摸傳感器的數(shù)字輸出，當(dāng)檢測(cè)到觸摸時(shí)將為HIGH，否則為L(zhǎng)OW。紅色LED通過(guò)100歐姆電阻連接到Arduino的數(shù)字引腳4。電阻器限制流過(guò)LED的電流，以防止損壞并確保其適當(dāng)亮起。

當(dāng)TTP223B傳感器上檢測(cè)到觸摸時(shí)，信號(hào)引腳變?yōu)镠IGH。Arduino讀取這個(gè)HIGH信號(hào)并打開(kāi)連接到引腳4的LED。Arduino還在Arduino IDE的Serial Monitor窗口顯示“Touch Detected”信息，在軟件界面中提供視覺(jué)反饋。

代碼

本文編譯自hackster.io