Original title:
Dotykové ovládání přístroje pomocí kapacitních senzorových obvodů
Translated title:
Device control based on touch-sensitive capacitance-sensing circuits
Authors:
Matula, Rastislav ; Kubánek, David (referee) ; Hanák, Pavel (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2009
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[slo][eng]
Tato diplomová práce se zabývá návrhem dotykového uživatelského rozhraní, obsahujícího dvě simulovaná tlačítka a jeden kruhový ovladač simulující funkci potenciometru za pomoci specializovaných kapacitních senzorových obvodů. V první části popisuje princip činnosti a různé technologie používané u dotykových senzorů. Uvádí taktéž jejich využití v praxi, výhody a nevýhody jednotlivých technologií a poskytuje základní teoretické znalosti pro uvedení čtenáře do problematiky dotykových senzorů. Další část se následně věnuje popisu integrovaných obvodů MPR083 a MPR084, přehledu jejich vlastností a způsobu jejich funkce. Zobrazuje vnitřní zapojení obvodů a popisuje způsob sériové komunikace s řídicím mikrokontrolérem po I2C sběrnici. V této části jsou podrobně popsané jednotlivé vnitřní registry těchto integrovaných obvodů a jejich typické nastavení pro správnou funkci. Ukazuje, jakým způsobem je možné použít výstupy přerušení a příklady jejich praktického uplatnění. V poslední kapitole práce popisuje samotný návrh jednotlivých bloků a konstrukci celého navrhovaného zařízení. Práce uvádí dva různé způsoby programovaní mikrokontrolérů a následně i konstrukci příslušných ISP a JTAG programátorů. Taktéž popisuje konstrukci zobrazovacích jednotek pro vizuální zpětnou vazbu s uživatelem a způsob komunikace pro řízení LED matice a grafického LCD displeje. Hlavní části diplomové práce je konstrukce řídícího obvodu, jehož jádrem je mikrokontrolér ATmega16. Uvádí popis programu napsaného ve vývojovém prostředí AVR Studio v programovacím jazyku C a jeho jednotlivých funkcí. V závěru práce jsou uvedeny reálné změřené průběhy komunikace na I2C sběrnici a jejich popis.
The primary objective of this master’s thesis is to discuss a design and development of proximity touch control panel, which contains two simulated buttons and one rotary slider simulating functions of the potentiometer using specialized sensor controllers. The first part is describing functions and different technologies used to create touch sensors. It also introduces its usage in practice, advantages and disadvantages of different technologies which provides the readers with basic theoretical knowledge and introduction into the touch sensors. The second part as follows describes the definition of Integrated Circuits MPR083 and MPR084, outline of the features and methods of their functions. Displays internal connection of these circuits and describes forms of the serial communication with microcontroller connected to I2C bus. In these part there are in details described individual internal registers of these Integrated Circuits and theirs typical setups. It shows how it is possible to use the external interrupts and examples of their practical application. In the last chapter of these thesis is described the layout of the individual modules and construction of the whole designed device. The work is introducing two different concepts of programming the microcontrollers and consequently also construction of the appropriate ISP and JTAG programmers. It also introduces construction of the display units for visual feedback with the user and approach of the communication for the control LED matrix and graphical LCD display. The main part of this thesis is the construction of the control circuit, which includes key part, microcontroller ATmega16. It also presents the description of the program written in development environment AVR Studio in programming language C and his specific functions. In conclusion of the thesis are listed real measured behavior of the communication on I2C bus and their description.
Keywords:
ATmega16; I2C serial interface.; MPR083; MPR084; PCD8544; Proximity touch capacitive sensors; USB JTAG Programmer
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/11144
guest ::
