Dá para usar transistor como chave para substituir um teclado?

rmlazzari58 · 28 de agosto de 2023

Pessoal, o módulo de recepção de áudio por bluetooth MH-M18 tem um terminal (KEY) que pode ser usado para algumas funções: aumentar ou diminuir o volume, pular para a próxima música ou para a anterior, pausa e play e para desligar (ficar em stand-by). Para isso esse terminal é conectado ao GND através de resistores de diferentes resistências, como abaixo:

Esse terminal KEY, quando o MH-M18 recebe 5vcc, mostra 3,1vcc em sua saída. Não encontrei datasheet desse chip, só instruções para usuário, esse esquema aí em cima.

Gostaria de substituir essas chaves por um outro módulo, TTP223, um sensor de toque, que funciona assim:

Se a gente fechar circuito entre os terminais marcados como B, esse sensor funciona como chave com trava. E se deixar esses terminais abertos, funciona como chave sem trava, ou seja, como um daqueles botões, mesmo.

Será que o circuito abaixo serviria para substituir a chave mecânica através de transistores?

Como no terminal KEY já tem 3,1vcc... será que precisaria de algum resistor para pull-up? Ou alguma outra coisa?

Ainda não ousei testar, vai que haja algum detalhe que não conheço... pode funcionar um tempinho mas depois, sei lá... queimar tudo...

Será que transistor como chave é exatamente igual a chave mecânica, nesse caso?

Obrigado!

Renato.88 · 29 de agosto de 2023

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Será que o circuito abaixo serviria para substituir a chave mecânica através de transistores?

Talvez, só testando pra saber.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Como no terminal KEY já tem 3,1vcc... será que precisaria de algum resistor para pull-up? Ou alguma outra coisa?

Melhor não colocar nada, pois creio que o circuito esteja programado pra funcionar com tensões abaixo desses 3,1V.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

queimar tudo...

Com esse monte de resistor de valor alto não há motivos pra queimar.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Será que transistor como chave é exatamente igual a chave mecânica, nesse caso?

Não é. Por isso não há certeza de realmente funcionar.

Um amigo meu por exemplo, teve a mesma ideia num projeto dele.

Era outro dispositivo, mas os botões usavam esse mesmo sistema.

Ele tentou com transistor e também o CI 4066, nenhum deles deu certo. Acabou que ele fez um circuito com relés.

E aí depois disso que me lembrei dos MOSFETs, esses sim são parecidos com as chaves mecânicas e tem grande chance de funcionar. O 2N7000 que falamos em outro tópico um dia desses aí, é boa pedida.

Mas não custa nada tentar com os BC548 primeiro.

Thiago Miotto · 29 de agosto de 2023

Acredito que esse key está ligado ao 5V c/ um resistor no meio e ao gnd c/ outro.
Seria bom uma foto do circuito p/ se verificar.

No mais, todo componente gasta um pouco de corrente, qnt menos consumir, melhor. Talvez a tolerância no firmware ignore pequenas mudanças da corrente final.
Caso isso não ocorra, você terá que substituir os resistores p/ atingir o resultado que tinha antes.

Como dito, só testando p/ saber.

.if · 29 de agosto de 2023

Tem algo pra dar certo - apesar do transistor tentar segurar uma V'zinha nele. Um 4066 tem uns 50R de R e pode ser uma boa pedida. Tenta ambos e , claro, nos conta, ok?

aphawk · 29 de agosto de 2023

14 horas atrás, Renato.88 disse:

E aí depois disso que me lembrei dos MOSFETs, esses sim são parecidos com as chaves mecânicas e tem grande chance de funcionar. O 2N7000 que falamos em outro tópico um dia desses aí, é boa pedida.

Sem dúvida, usaria os 2N7000. como a resistência é baixa, não atrapalha o funcionamento original.

Paulo

rmlazzari58 · 29 de agosto de 2023

12 horas atrás, .if disse:

Um 4066 tem uns 50R de R

O que tenho aqui é o SN74HC4066N, que trabalha com vcc entre 2v e 6v. Tem o datasheet dele aqui (clique).

De cara parece que esse CD4066 é o mais adequado. É menor e mais prático de usar do que 3 transistores e suas Rbs... Ou mesmo as Rgs no 2N7000, já que... vai saber a impedância nesse terminal KEY ou no saída do sensor de toque...

Mas agora fiquei curioso, vou testar os 3, BJT, mosfet e 4066.

Talvez dê para dar uma adequada pensando em que haja um divisor resistivo dentro da plaquinha de bluetooth...

19 horas atrás, Thiago Miotto disse:

Acredito que esse key está ligado ao 5V c/ um resistor no meio e ao gnd c/ outro.
Seria bom uma foto do circuito p/ se verificar.

Não parece difícil de calcular... Se a gente põe 5vcc na alimentação e o chip mostra 3,1v nesse terminal, o R para o GND seria 1,5 vezes o R para o Vcc. Mas nem isso é certo já que tem um diodo entre o terminal vcc e a entrada vcc do chip...

Teoricamente se o chip recebe 4,3vcc e põe 3.1vcc no KEY, o divisor resistivo seria R de cima=R de baixo vezes 2,6, aprox... Agora se o chip trabalhar com 3,7vcc, o normal das Li-ion... xi, complicou, rs... só testando, mesmo.

Agora foto não tem, caro @Thiago Miotto... é tudo dentro de um único chip, assim ó:

rmlazzari58 · 30 de agosto de 2023

Os dois transistores funcionaram perfeitamente.

Coloquei uma chave para alternar entre o resistor de 9k1 (vol - / anterior) e o de 33k (vol + / próxima) assim:

Desculpem a filmagem horrorosa. Mas deixei o led do sensor de toque prá gente verificar quando é acionado. Da mesma forma, também estou mostrando o celular que é prá gente ver que realmente os toques no TTP fazem mudar de música.

Ficou assim:

BC548

2N7000

Não testei com o CD4066 mas creio que funcionará. Talvez seja a melhor solução pelo tamanho dos componentes. O consumo desse CI é mínimo (20-μA) mas tem algum, né? Já com os transistores não tem consumo nenhum...

Bom, taí. Talvez uma "bateria" de sensores de toque também sirvam para alguma outra forma de seleção de alternativas.

Não é o caso do módulo de bluetooth porque se o sinal que vai para o KEY não for nenhum dos previstos, ele despreza, mas com certeza os mestres saberiam fazer algum recurso para prevenir efeitos indesejáveis se mais de um sensor de toque for ativado ao mesmo tempo, num circuito em que isso seja necessário.

Grato a todos!

Sérgio Lembo · 30 de agosto de 2023

Dá para colocar resistores mais elevados na base se desejar, por exemplo 47k.

Renato.88 · 30 de agosto de 2023

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Já com os transistores não tem consumo nenhum.

Tem sim, mas é bem mixuruco.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

mas com certeza os mestres saberiam fazer algum recurso para prevenir efeitos indesejáveis se mais de um sensor de toque for ativado ao mesmo tempo, num circuito em que isso seja necessário.

Sim, tem como.

Mas só se for realmente necessário, pois creio que vai uma quantidade boa de componentes pra essa função.

rmlazzari58 · 30 de agosto de 2023

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Dá para colocar resistores mais elevados na base se desejar, por exemplo 47k.

Estou pensando em usar o CD4066, Sérgio, por conta do tamanho físico. Mas tenho uma dúvida: será que estou lendo corretamente o datasheet no que diz respeito ao máximo de corrente que pode trafegar em cada uma das chaves desse chip?

Mas lá pelas tantas (pag. 14) diz:

2. Recommended Output Conditions:
– On-state switch current should not exceed ±25 mA.

Será que a corrente entre o terminal KEY e o sensor, digamos para o menor dos resistores (9k1) é maior que 20mA?

Fiz uma conta aqui mas não me sinto seguro para saber se é por aí.

5v/9100Ω = 0,00054A, ou seja, 0,5mA.

(Só lembrando de que com o bluetooth alimentado com 5v, nesse terminal KEY ele bota 3,1vcc...)

Talvez seja necessário colocar o multímetro virado para amperímetro entre esse terminal e o coletor (ou o dreno) do transistor. Mas nesse caso, por se tratar de transistor e não do chip, será que essa medida valeria?

Outra questão seria evitar sobrecarga na saída do sensor. Se estou entendendo certo o ds desse chip, sua entrada é como se fosse um mosfet,

o que faz com que o sensor enxergue ali o equivalente a um capacitor. E capacitores, quando descarregados, viram curto-circuitos, não é?

Será que precisaria de uma resistência entre as saídas dos sensores e as entradas do chip (os pinos 13, 5, 6 e 12, no diagrama acima marcados como "C")?

Sérgio Lembo · 30 de agosto de 2023

Fique tranquilo. Esses chips são projetados para ligação direta, sem resistores. Os mosfets de entrada por não necessitarem de muita corrente de saída tem baixa capacitância de entrada. Quanto aos cálculos de corrente, estão corretos sim, menos de 1mA. Sobre a capacidade de saída do 4066 tenha em mente a existência de várias famílias tais como CD, HCF e outras, cada qual com suas faixas de frequência, tensão e corrente de saída. Na sua aplicação qualquer família que trabalhe na tensão serve.

Renato.88 · 31 de agosto de 2023

20 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

Outra questão seria evitar sobrecarga na saída do sensor. Se estou entendendo certo o ds desse chip, sua entrada é como se fosse um mosfet, o que faz com que o sensor enxergue ali o equivalente a um capacitor. E capacitores, quando descarregados, viram curto-circuitos, não é?

Embora a representação dos CMOS seja com transistores FET, eles são feitos para serem muito mais simples, facilitando as coisas.

Pois como dizem, na pratica é outra teoria.

Em outras palavras, se você usar um 4066 para fazer o que deseja, há chance até mesmo de descartar as plaquinhas TTP.

Pois as entradas do CI são tão sensíveis que lhe basta um resistor alto de uns 2Mohm ou mais pra mantê-las em zero que quando você botar o dedo na entrada, o "contato" fecha lá do outro lado.

Testa aí pra ver.

Eu fazia chaves de toque com os CMOS lá pelo ano 2000 quando me ingressei na área.

rmlazzari58 · 31 de agosto de 2023

1 hora atrás, Renato.88 disse:

Testa aí pra ver.

Vou testar. Depois trago o resultado.

Grato!

rmlazzari58 · 1 de setembro de 2023

Em 30/08/2023 às 21:04, Renato.88 disse:

Testa aí pra ver.

Funcionou muito bem, usando R de 1M, a maior que tinha aqui.

Uma pergunta: o que faz acionar o 4066 seria uma carga ou uma corrente positiva que é gerada espontaneamente dentro do nosso corpo?

E trago uma ideia que me ocorreu pela acertada - na minha humilde opinião - mudança do título do tópico. Fazer um teclado de várias teclas. Aliás são duas ideias mas vamos por partes:

A primeira, juntar vários chips e resistores em uma única aranha, é assim:

O chip TTP223 é mínimo em tamanho. Com os terminais e tudo mede quase 3mm x 3mm x 1mm de altura. (Datasheet aqui). Com cuidado (solda com calma e cola tipo superbonder) dá para montá-lo em cima de um resistor desses, de 1/4w, soldando em "aranha". E aí, colando esses resistores entre si, faltaria apenas um capacitor de 100nF. Por fim, fecharia tudo isso num único "chip feito em casa" com cola tipo araldite.

Para esse teclado, de 3 teclas apenas, o esquema ficaria algo parecido com isso aqui:

Numa outra aplicação - uma bateria de relés - por exemplo, nem os resistores precisaria...

E a segunda ideia, criar flip-flops mínimos, é a seguinte:

Fiz um teste num único TTP223 e coloquei aquele capacitor Cs com 4700pF (4,7nF, uma "lentilhinha" 472 que tinha por aqui) e o recurso de toque parou de funcionar. No datasheet diz que o range desse Cs é entre 0 (nenhum capacitor) e 50pF, 0 para sensibilidade máxima e 50pF para ter que encostar o dedo para acionar.

Com esse Cs relativamente enorme, e conectando o pino 6 (TOG) ao vcc, o TTP virou uma mini-micro chave de flip-flop com trava (que o pessoal chama de "latch flip-flop", acho) apenas que acionado por uma chave mecânica, com um lado no pino 3 e o outro no vcc.

Dessoldando o chip da plaquinha, ficaria bem menor que um flip-flop baseado num 555, 4013, 40106 etc..., com as vantagens de que o TTP já tem internamente um recurso para evitar toques falsos (tem um "debounce") e que, se não for estimulado por 12 segundos, entra no modo de economia de corrente. Não estou conseguindo colar mais imagens do IMGUR mas o datasheet traz um gráfico sobre esse "debounce" e "low power mode", na página 5, mas tá aqui.

https://imgur.com/8eQSK5Q

Ou seja, dá para fazer, com esse chip diversas modalidades de teclado, com várias teclas: por proximidade, por toque, por botão, com trava, sem trava e, por último, invertido, ou seja, em vez de iniciar com a saída em "0", esse chip inicia com a saída em "1" conectado o pino 4, (AHLB) ao vcc...

Está muito além do que eu conseguiria fazer mas acho que dá até para fazer um daqueles teclados que, quando você aciona uma tecla, as outras todas se desacionam. Mas essa, só os mestres, mesmo.

Taí, tomara que sirva para alguma coisa...

rmlazzari58 · 1 de setembro de 2023

Pessoal, desculpe se insisto mas fiquei realmente curioso sobre essa tensão gerada pelo corpo humano e não encontrei nada na Internet. Existe um padrão, um mínimo? Um máximo? É sempre positiva? Será que existe alguma tabela, algum estudo sobre isso?

Grato!

(Seremos nós descendentes das enguias? rs... Desculpem a brincadeira, por favor.)

.if · 1 de setembro de 2023

... ou seremos meras pilhas na matrix? Cuidado com o fio terra hein...

A eletricidade estática no seu corpo se acumula nele com qualquer tipo de atrito - algo como um capacitor e também o que seu sensor sente é apenas ruído do ambiente captado pelo seu corpo que meio que funciona como uma antena. Só superficial - nos 2 sentidos - não me aprofundo + que isso...

rmlazzari58 · 1 de setembro de 2023

Ui! rs...

27 minutos atrás, .if disse:

eletricidade estática

Lembrei das descargas que a gente leva em dias secos na porta do carro... ou mesmo quando tira o pulover rapidamente.

E tem polaridade ou é apenas uma baguncinha aleatória de elétrons? Que tensão há nessas descargas? Será que dá para transformar energia estática em algo utilizável? Guardá-la em algum tipo de bateria...

aphawk · 1 de setembro de 2023

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

Pessoal, desculpe se insisto mas fiquei realmente curioso sobre essa tensão gerada pelo corpo humano e não encontrei nada na Internet. Existe um padrão, um mínimo? Um máximo? É sempre positiva? Será que existe alguma tabela, algum estudo sobre isso?

Calma .....

Já colocou a ponta do seu dedo na entrada de um osciloscópio ?

Percebeu que aparece uma tensão de 60Hz de grande amplitude ?

Pois é, a tensão alternada de 60Hz está em todo lugar, e o seu corpo funciona como uma ANTENA, e é daí que aparece essa tensão no seu dedo !

Isso de carga gerada pelo corpo não tem nada a ver, tão vendo muita Matrix kkkkkkkkk !

Paulo

Sérgio Lembo · 1 de setembro de 2023

@aphawk

Paulo, nunca trabalhei com botões de toque mas faz tempo que convivemos com isso. Com a sua resposta fico pensando: num ambiente longe de tudo e perto de nada (conheci locais assim no Pantanal) essa tecnologia funciona?

aphawk · 1 de setembro de 2023

@Sérgio Lembo ,

Excelente pergunta .....

Existem duas tecnologias de toque : uma, que é essa mais antiga, funciona sentindo a tensão AC induzida no corpo humano. Os CI's CDXXXX funcionam muito bem com essa tecnologia.

A outra, mais moderna, é a tecnologia de capacitância : o microcontrolador apenas mede a capacitância presente, quando ela aumenta bruscamente é porquê existe o toque.

Acredito que esse módulo TP223 usa a segunda maneira, então deve funcionar sim em qualquer lugar ok ?

Paulo

Renato.88 · 2 de setembro de 2023

8 horas atrás, aphawk disse:

Já colocou a ponta do seu dedo na entrada de um osciloscópio ?

Percebeu que aparece uma tensão de 60Hz de grande amplitude ?

Pois é, a tensão alternada de 60Hz está em todo lugar, e o seu corpo funciona como uma ANTENA, e é daí que aparece essa tensão no seu dedo !

No caso nem precisa de um osciloscópio.

Qualquer um que tenha um breve contato na área de eletrônica, já deve ter mexido com equipamentos de som e ouvido aquele clássico zumbido ao mexer com os cabos estando o aparelho ligado.

Mas o corpo humano tem sim uma quantidade pequena de energia, dado a sua composição química.

Eu desde pequeno já dava uma fuçada nas coisas, e era comum eu pegar o multímetro Analógico e segurar as ponteiras pra ver a agulha dar uma mexida.

Não creio que era a interferência dos 60Hz que fazia a agulha mexer porque uma vez funcionou em um local assim:

8 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

num ambiente longe de tudo e perto de nada

Mas voltando ao assunto dos CIs CMOS...

Os 60Hz influênciam sim, tanto é que quando eu fazia os circuitos que mencionei acima, quando usava contadores dava pra fazer um oscilador de clock só colocando o dedo nas entradas.

Por outro lado, fiquei curioso. Ainda vou pegar um CI desses CD40xx, alimentar com uma bateria e tentar tocar a entrada pra ver se acende um led que seja, mas vou fazer isso lá onde meu pai mora, no meio do mato. Lá tem energia elétrica, mas vou desligar o disjuntor do poste e ficar bem longe dele pra ver! :lol:

Já Na situação do circuito que o amigo @rmlazzari58 está montando, eu tenho quase certeza que a plaquinha bluetooth tem um circuito de Debounce em sua programação, por isso funcionou perfeitamente.

Se fosse um circuito comum, mais simples ao tocar o dedo na entrada do 4066 poderia não funcionar muito bem dado a tal oscilação de 60Hz.

No caso, o CI TTP223 também elimina essas oscilações.

.if · 2 de setembro de 2023

13 horas atrás, aphawk disse:

Existem duas tecnologias de toque

Existem + de duas...

https://www.microchip.com/en-us/products/touch-and-gesture/turnkey-mcus-touch

Algumas se baseiam no ferro do sangue na ponta do seu dedo. Tem uma - pasme - que sente aproximação com o sensor atrás de um painel metálico.

Sensor de toque...

15 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Ui!

aphawk · 2 de setembro de 2023

2 horas atrás, .if disse:

Sensor de toque...

Na nossa idade, acho que é melhor usar o termo Sensor de aproximação kkkkkkkkkkkk

Paulo

alexandre.mbm · 26 de outubro de 2023

Em 01/09/2023 às 16:21, aphawk disse:

Já colocou a ponta do seu dedo na entrada de um osciloscópio? Percebeu que aparece uma tensão de 60 Hz de grande amplitude?

Pois é, a tensão alternada de 60 Hz está em todo lugar, e o seu corpo funciona como uma ANTENA, e é daí que aparece essa tensão no seu dedo!

Observando ser "uma grande amplitude" você está apontando para a uniformidade?

Ou você quer apenas dizer que somos boas antenas, e que os 60 Hz em geral estão relativamente próximos de nós?

Em 02/09/2023 às 01:44, Renato.88 disse:

o corpo humano tem sim uma quantidade pequena de energia

EEG, EMG e ECG confirmam que geramos pulsos elétricos.

Quando estamos imóveis e nos movemos pela vontade, esta energia cinética é uma etapa na transformação de energias. Levantar 50 Kg requer energia. Não apenas para os sinais de comando, também para o trabalho.

Em 02/09/2023 às 01:44, Renato.88 disse:

quando eu fazia os circuitos que mencionei acima, quando usava contadores dava pra fazer um oscilador de clock só colocando o dedo nas entradas

Aproximadamente 60 Hz?