Sensor Capacitivo TTP223 | Saiba Tudo Sobre seu Funcionamento

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Olá, tudo bem? Hoje vamos estar utilizando o sensor capacitivo TTP223. Mas antes, é importante dizer que este tipo de sensores, revolucionaram a tecnologia de celulares, computadores, tablets, e semelhantes. Pois foi ele que proporcionou a evolução do conhecido “touch screen” até o modo em que conhecemos hoje. Vamos nessa então?

Funcionamento do sensor capacitivo TTP223

Como o próprio nome sugere, ele funciona através de uma capacitância, mas o que seria isso?

Resumidamente, capacitância nada mais é do que a capacidade que um material possui de armazenar carga elétrica. Na eletrônica, este princípio é associado a um cara chamado capacitor, já ouviu falar?

Ele é justamente o dispositivo que possui essa característica.

Por fim, o sensor capacitivo é um sistema que possui um capacitor em placas paralelas e um sensor dielétrico. “Dielétrico”?

Basicamente, ele é um material isolante entre as placas, ou seja, ele será responsável pela separação de contato entre essas placas. Observe a imagem abaixo:

sensor-capacitivo-TTP223 — Configuração das placas do capacitor

Fonte: citisystems

Na imagem acima, temos muito bem representado o conjunto do sensor capacitivo. Mas isso apenas explica o que ele é de forma física, mas e na prática o que ele é realmente?

Na prática, ele é um sensor de proximidade (por meio do toque) que evoluiu através do tempo até uma escala nanométrica (mais ou menos é igual a grossura do seu fio de cabelo).

Observe abaixo, o sensor que utilizaremos no projeto de hoje:

Fonte: Autocore Robotica

Funcionamento Sensor TTP223

O seu princípio de funcionamento, vai ser muito similar ao funcionamento de um capacitor (ou seja, armazenando carga elétrica), a diferença está na capacitância do sensor que é variável.

Mas como ele varia?

A sua variação, vai ocorrer de acordo com a distância entre a superfície de contato do sensor e o material a ser detectado. Dessa forma, quanto mais forte e maior for a área de contato com o sensor, maior será o sinal elétrico que o sensor irá enviar ao Arduino. Observe a imagem abaixo:

Fonte: MecaWeb

A imagem acima, está representado de forma completa todo o sistema capacitivo, tomando como base a mudança de frequência de oscilação.

Essa oscilação, seria entre um circuito em conjunto com a alteração do valor de capacitância da placa devido à aproximação de um objeto qualquer.

Basicamente, a mudança de frequência ocasionada pela alteração da capacitância do sensor dielétrico gera um sinal. Esse sinal é enviado a um circuito detector que transforma essa variação de frequência em um nível de tensão.

Por fim, o circuito trigger, que resumidamente recebe o sinal de tensão gerado e o transforma em onda quadrada (o famoso 0V – 5V). Ao transformar em uma onda quadrada, isso será mais do que suficiente para comutar um circuito interno qualquer.

Especificações do Sensor TTP223B

Tensão de operação: 2-5,5V
Saída estado alto: 0,8V
Saída estado baixo: 0,3V
Tempo de resposta: 220ms (estado baixo) e 60ms (estado alto)
Dimensões: 24 x 24 x 7,2mm

Datasheet sensor capacitivo TTP223 — Download Datasheet TTP223

Materiais Utilizados

Montagem do Circuito

Vamos agora, realizar a ligação no Arduino utilizado para a realização deste projeto seguindo a imagem abaixo:

Fonte: AutoCore Robótica

Código do Projeto Comentado

Agora, após realizar a ligação dos componentes, basta realizar o upload para o seu Arduino do código abaixo:

/* ========================================================================================================
 
  Projeto: Como utilizar o sensor capacitivo TTP223 com Arduino?
  Autor: Danilo Nogueira
  Data: 15/11/2018

// ======================================================================================================== */
// --- Configurando os pinos ---
#define   sensor_touch   4     //conexão do sinal do sensor capacitivo
#define   pin_led  13

// ===============================================================================
// --- Variáveis Globais ---
boolean  state = 0;     // Variável para armazenar o estado anterior do led


// ===============================================================================
// --- Iniciando o setup() ---
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  
  pinMode(sensor_touch, INPUT);  //configura entrada digital para o sensor
  pinMode(pin_led, OUTPUT);    //saída para o led 
}

// ===============================================================================
// --- Loop Infinito ---
void loop()
{
  if(digitalRead(sensor_touch))      //Sensor foi pressionado?
  { 
      digitalWrite(pin_led, !digitalRead(pin_led)); //inverte o estado atual do LED
      
      state = !state;
  }
  
  Serial.print(state);
  delay(200);
}
// ==================================== FIM ======================================

Resultado do Projeto

Por fim, para encerrar este post, trago à você um vídeo do nosso canal no YouTube. No qual mostra o funcionamento do circuito e, perceba que ao passar o dedo no sensor, o led é acionado. Diferente disso, o led não é acionado.