TTP224 حساس(حس کننده) لمسی 4 کاناله برای قطع و وصل بارهای AC/DC با ریلی

TTP224 حساس(حس کننده) لمسی 4 کاناله برای قطع و وصل بارهای AC/DC با ریلی

ماجیول لمسی خازنی TTP224 یک قطعهٔ چندمنظوره است که به کاربران اجازه می‌دهد بارهای AC و DC (مانند چراغ، فن، موتور) را از طریق ورودی‌های لمسی کنترل کنند. در این آموزش نشان خواهیم داد چگونه TTP224 را به آردوینو وصل کنید تا یک ریلی را کنترل کند، ریلی‌ای که می‌تواند چراغ‌ها یا دستگاه‌های دیگر شما را تنها با یک لمس روشن یا خاموش کند. تا پایان این راهنما، یک سیستم کنترل حساس به لمس کاملاً کاربردی برای دستگاه‌های الکتریکی خود خواهید داشت. برای راهنمای تصویری حتماً ویدیو را ببینید (در ویدیو در 00:00).

شرح سخت‌افزار

اجزای اصلی به‌کار رفته در این پروژه شامل ماجیول لمسی خازنی TTP224، یک برد Arduino و یک ماجیول ریلی هستند. ماجیول TTP224 از طریق حسگری خازنی تماس را تشخیص می‌دهد؛ بدین معنی که با اندازه‌گیری تغییرات ظرفیت خازنی وقتی انگشت در مجاورت پدهای آن قرار می‌گیرد، لمس را ثبت می‌کند. این ماجیول دارای چهار خروجی است که متناظر با چهار ورودی لمسی مختلف هستند و به شما امکان کنترل چندین دستگاه را می‌دهند. ماجیول ریلی مانند یک کلید عمل می‌کند که می‌تواند بارهای AC با ولتاژ بالا را به‌صورت ایمن کنترل کند. ریلی‌ای که در این آموزش استفاده شده است از نوع فعال‌شونده با سطح پایین (LOW-Level triggered) است؛ یعنی وقتی سیگنال ورودی ماجیول ریلی پایین (LOW) باشد، ریلی روشن می‌شود و وقتی سیگنال بالا (HIGH) باشد، ریلی خاموش می‌شود. وقتی ریلی فعال می‌شود، پایه مشترک (COM) را به پایه معمولاً باز (NO) متصل می‌کند و اجازه عبور جریان به دستگاه متصل‌شده را می‌دهد. کنترل ریلی توسط آردوینو انجام می‌شود؛ آردوینو خروجی‌های TTP224 را می‌خواند و ریلی را مطابق آن فعال می‌کند.

جزئیات دیتاشیت

تولیدکننده	ویشای
شماره قطعه	TTP224
ولتاژ منطقی/ورودی-خروجی	2.2 - 5.5 V
جریان خروجی (برای هر کانال)	10 mA (حداکثر)
آستانه‌های ورودی منطقی	0.3 V (پایین)، 0.7 V (بالا)
بسته	دی‌آی‌پی 16 پایه
یادداشت‌ها / انواع	چهار کانال لمسی

مطمئن شوید ماجیول با ولتاژ تغذیه در محدوده 2.2 - 5.5 V قرار دارد تا به‌درستی کار کند.
برای جلوگیری از عبور جریان بیش از 10 mA در هر کانال، جریان خروجی را پایش کنید.
در نزدیکی ماجیول از خازن‌های دیکاپلینگ برای فیلتر کردن اغتشاش (نویز) منبع تغذیه استفاده کنید.
سیم‌کشی را کوتاه نگه دارید تا تداخل کاهش یابد و کیفیت سیگنال بهبود یابد.
اگر از آردوینو برای کنترل استفاده نمی‌کنید، از مقاومت‌های پول-داون روی پایه‌های ورودی استفاده کنید.

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

Arduino wiring for TTP224 Touch with 4 Channel relay

برای سیم‌کشی ماجیول لمسی TTP224 و ریلی به آردوینو، از اتصال تغذیه شروع کنید. پایه VCC ماجیول TTP224 را به خروجی 5V آردوینو متصل کنید و پایه GND را به زمین (GND) آردوینو وصل کنید. سپس چهار پایه خروجی ماجیول TTP224 (با برچسب‌های OUT1، OUT2، OUT3، OUT4) را به پایه‌های دیجیتال آردوینو متصل کنید. برای مثال OUT1 را به پایه 2، OUT2 را به پایه 3، OUT3 را به پایه 4 و OUT4 را به پایه 5 وصل کنید. برای ریلی، پایه VCC آن را به خروجی 5V آردوینو و پایه GND را به زمین متصل کنید. پایه کنترل ریلی باید به پایه 10 آردوینو وصل شود. اطمینان حاصل کنید که یکی از پایه‌های مشترک (COM) ریلی به بار AC یا DC متصل است، در حالی که پایه معمولاً باز (NO) به منبع تغذیه متصل می‌شود. اگر می‌خواهید ریلی هنگام تشخیص لمس روشن شود، آن را به پایه مشترک متصل می‌کنید و پایه NO را به بار وصل می‌کنید.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

شِفر (کود) آردوینو با پیکربندی پایه‌های خروجی برای ریلی و پایه‌های ورودی برای حسگرهای لمسی شروع می‌شود. شِفر (کود) همچنین ارتباط سریال را برای اشکال‌زدایی مقداردهی اولیه می‌کند.

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    pinMode(10, OUTPUT); // LED for button 1
    pinMode(11, OUTPUT); // LED for button 2
    pinMode(12, OUTPUT); // LED for button 3
    pinMode(13, OUTPUT); // LED for button 4            
    pinMode(2, INPUT); // Button 1 input pin 2  
    pinMode(3, INPUT); // Button 2 input pin 3  
    pinMode(4, INPUT); // Button 3 input pin 4  
    pinMode(5, INPUT); // Button 4 input pin 5              
}

این تابع setup پایه‌ها را برای حسگرهای لمسی و خروجی‌های ریلی پیکربندی می‌کند. همچنین نمایشگر مسلسل را برای پیگیری فشرده‌شدن دکمه‌ها مقداردهی اولیه می‌کند. تابع loop به‌طور مداوم وضعیت هر حساس(حس کننده) لمسی را بررسی می‌کند. وقتی یک دکمه فشرده می‌شود، خروجی ریلی مربوطه را روشن می‌کند و پیامی را در نمایشگر مسلسل چاپ می‌کند.

void loop() {
    if(digitalRead(2)){
      Serial.println("Button 1 Touched "); 
      digitalWrite(10, LOW); // Turn the LED ON     
    } else {
      digitalWrite(10, HIGH); // Turn OFF the LED
    }
    // Similar checks for buttons 2, 3, and 4...
}

این حلقه وضعیت هر دکمه را می‌خواند و پایه ریلیٔ متناظر را فعال می‌کند. اگر دکمهٔ 1 فشار داده شود، پیغام «دکمه 1 لمس شد» چاپ می‌شود و ریلیٔ متصل به پایه 10 فعال می‌گردد. در نهایت، برای تغییر مدت‌زمان فعال‌ماندن ریلی می‌توانید به‌سادگی مقدار تأخیر (delay) در شِفر (کود) را تغییر دهید. این کار امکان کنترل انعطاف‌پذیرتر دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.

نمایش / آنچه باید انتظار داشته باشید

وقتی سیستم روشن شود، به شما اجازه می‌دهد بار متصل را با لمس پدهای مربوطه روی TTP224 کنترل کنید. برای مثال، لمس پد شمارهٔ یک ریلی متصل به پایه 10 را فعال می‌کند و می‌تواند چراغ شما را روشن کند 💡. اگر لمس را رها کنید، چراغ 💡 خاموش می‌شود (در ویدئو در 03:00). در مورد سیم‌کشی احتیاط کنید؛ مطمئن شوید ریلی به‌درستی متصل شده تا از هرگونه اتصال کوتاه یا آسیب به دستگاه‌ها جلوگیری شود. اگر ریلی طبق انتظار فعال نشد، تمام اتصالات را بررسی کرده و تأیید کنید شِفر (کود) آردوینو با پیکربندی پایه‌های موردنظر مطابقت دارد.