压电圆片式防水防破坏键盘的设计方案
出处:我爱方案网 发布于:2014-09-10 10:22:52
你还在担心你的键盘“怕水”吗?压电圆片式键盘为你解决你的后顾之忧,该键盘采用压电圆片作为传感器和蜂鸣器,能够检测到0.4mm厚不锈钢板上的轻微压力,既防水又防破坏。这里将为你介绍压电圆片式键盘的设计方案。
传感器的部分是压电圆片,通常被用作蜂鸣器,这里选择使用Murata公司的7BB-35-3。其外直径为35mm,传感区域的直径范围约为20mm。圆片置于PCB上,PCB内含电子器件,并具有圆孔,使陶瓷材料能自由移动。本例采用了一层3mm厚的自粘型泡沫橡胶将圆片固定在PCB上。该组件需施加合理的压力夹在前板的背面。
PCB布局及开孔
用手指触摸外板,钢材(或其他材质)会轻微变形,小幅增加的压力通过橡胶传递至压电圆片。该压力足以产生可被微处理器检测到的电压。此时,处理器会将所有圆片当作蜂鸣器使用,并发出应答蜂鸣声。
本设计实例中使用了4个按键。使用的微控制器为瑞萨科技(前身为NEC)的uPD78F0513,当然,也可以使用其他微控制器。
压电圆片的较小电极连接至微控制器的ADC输入端,并通过大电阻连接至正电源。此外,其还被连接至一开始处于高阻抗状态的其他端口输入(P7)。压电圆片的其他电极(较大电极)被一起连接至几个并行的端口位(P3),而得到低阻抗值。若缺少端口又具有足够的输出电流,就无需进行这一步。这些端口开始会处于低电平。用手指按压圆片至轻微变形,则供给ADC输入端的电压降低。
压电式键盘/蜂鸣器原理图
启动时,P3为低,P7为高,对压电圆片快速充电,压电圆片的电容值约为30nF。在零点几微秒后,P7就会被设置为高阻抗输入。
程序连续扫描ADC输入。由于圆片具有大电容,电压变化极慢,无需进行快速扫描。在特定应用中设置为每1ms进行电压测量,因此每4ms会对每个圆片检查。
当输入电压受按键下压影响降至预设电压以下时,控制器会对输入进行处理,然后使用所有并联圆片作为蜂鸣器。使用0.4mm厚的钢板时,低于5V电源1.5V的阈值就足以获得很好的敏感度;若使用更厚的前板,仍有很大的裕量提高敏感度。
为发出蜂鸣声,将P7设置为低阻抗输出,将P3设置为相反的极性,其将在压电圆片的谐振频率(本例采用2800Hz)下输出一个方波。蜂鸣声持续250ms,由R5限制驱动电流。蜂鸣声结束后,P3恢复为0,P7再次短暂设置为5V,以对圆片进行充电。
上一篇:一种新型手机自动断电充电器的设计
下一篇:低功耗智能插座的解决方案
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- HMI的基本类型是什么?2024/3/2 17:15:46
- GaN FET 如何成为音响发烧友的首选技术2023/12/28 17:29:50
- TI - 利用升压转换器延长电池使用寿命2023/11/10 11:17:11
- 电机逆变器:降低电器功耗2023/10/27 16:45:56
- RISC-V 张量单元声称可增强人工智能应用2023/10/25 14:02:29
- 英特尔数据存储如何操作和实现
- 什么是微动开关_微动开关有什么用_微动开关使用方法
- VCC,VDD,VEE,VSS在电源原理图中有什么区别?
- 低压配电系统设计规范_低压配电系统设计注意事项
- xEV 主逆变器电源模块中第四代 SiC MOSFET 的短路测试
- 光耦详细应用教程
- 定义绝缘耐久性评估的电压脉冲测试要求
- 采用沟槽MOS结构,使存在权衡关系的VF和IR相比以往产品得到显著改善 ROHM推出实现业界超快trr的100V耐压SBD“YQ系列”
- NOVOSENSE - 纳芯微推出车规级温湿度传感器NSHT30-Q1,助力汽车智能化发展
- Keysight - EV 电池设计创新:扩大续航里程、延长电池寿命