Botão "Touch" da placa de circuito impresso

É possível usar um PCB como botão? Penso em usá-lo para ativar um curcuit que só deve ser ativado quando o usuário o segura em suas mãos.

Como inspiração, usei os blocos que estão sendo usados ​​em botões de toque suave em teclados ou calculadoras:

Eu sei que o corpo humano tem uma resistência bastante alta, então qual seria um circuito apropriado para detectar a entrada de toque? Apenas hardware desencapado. Eu não quero usar nenhum microcontrolador aqui.

Por razões de confiabilidade, eu não aceitaria um design de porta aberta e confiaria no ruído de 50Hz. Provavelmente pode funcionar, mas sua ideia de usar dedos entrelaçados deve funcionar muito bem.

A resistência da pele seca está entre 1k e 100k, então você pode pensar em um transistor NMOS (encontre um com proteção contra ESD) e uma grande redução de, por exemplo, 1M ohm. Então você pode usar o dedo como um resistor pull-up para ligar o mosfet.

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Você também pode usar um transistor bipolar (ou darlington), eles são menos vulneráveis ​​a defeitos ESD, mas não podem fornecer uma grande corrente na saída, se necessário, para que você precise armazenar em buffer a saída.

Um sensor capacitivo seria uma solução alternativa, mas requer um circuito mais complicado.

É possível usar placas de conexão resistivas como você mostra, mas as placas capacitivas geralmente são melhores. As almofadas resistivas deixam uma conexão direta com o circuito aberta para o exterior. Eles são, portanto, suscetíveis a danos por descarga estática e ruído.

As almofadas capacitivas são um método melhor, embora exijam um pouco mais de firmware para detectar, pelo menos se você quiser fazê-lo bem. Observe que, para obter imunidade a ruídos ainda mais rudimentares, os pads resistivos também requerem firmware. Apenas conectar dois pads a algo sensível, como o portão de um FET, é uma má idéia. Você não poderá cancelar o modo comum e outros ruídos do ambiente.

Aqui está o layout de uma pequena placa que fiz recentemente apenas para pesquisar botões capacitivos:

As almofadas de tampa são pequenos discos com 150 mils (3,8 mm) de diâmetro e, de outra forma, cercadas por terra na camada superior. O microcontrolador é um PIC 16LF1786. Ele e todas as outras partes que não são para interface direta com o usuário estão montadas na parte inferior desta placa de duas camadas.

O PIC varre continuamente os blocos. Quando detecta uma alteração no sentido pressionado / liberado de um bloco, ele envia uma mensagem pela porta serial, atualiza as luzes no canto superior direito e emite um sinal sonoro em uma impressora.

Para o teste, posso solicitar que o PIC envie regularmente seus valores internos para a pressão de cada bloco. Aqui está um gráfico de todos os cinco valores dos sentidos brutos, além do estado digital geral de algo que é pressionado, enquanto pressionava cada bloco sucessivamente com o dedo:

Como você pode ver, a imunidade ao ruído é excepcional. Até o sinal mais fraco estava acima de 300, enquanto o ruído era de aproximadamente 2.

O traço magenta rotulado "Pressed" mostra o OR dos estados pressionados no botão individual. Seus níveis mostram os limites de imprensa e liberação. Há muito sinal extra que não é usado neste caso. Esses limites específicos foram ajustados para poder tolerar algumas camadas de papel acima dos botões.

É claro que há um manuseio inteligente das linhas de botões e processamento, mesmo que eu diga isso, mas claramente os resultados são alcançáveis ​​com um microcontrolador bastante modesto.

Estou usando isso em um produto real, onde o mesmo micro também está gerenciando uma exibição de caracteres. Esse é um subsistema básico da interface do usuário que pretendo reutilizar em vários produtos futuros. Ele faz interface com o controlador principal do sistema através de uma porta serial. O controlador principal envia comandos para gravação no visor e recebe mensagens assíncronas sempre que o estado de um botão muda.