Algum tempo atrás, tive a necessidade de fazer um simples interruptor de toque para controlar interruptores de luz da minha casa. Algo simples, sem WiFi e nada de sofisticado. Tipo; instalar no abajour da cabeceira da cama, por exemplo como um simples hobby.
Fui atrás e achei uma nota de aplicação da Microchip (AN1202) que descreve um exemplo de aplicação para ta finalidade.
Trata-se de um interuptor capacitivo baseado num PIC da familia 10F. (Capacitive Sensing with PIC10F). Mais detalhes no link abaixo:
https://drive.google.com/file/d/1MILW4CE5PvCgcoIYgp4cQCqbayP3ZmbL/view?usp=drive_link.
No exemplo em questão, eles descrevem uma frequência na faixa de alguns Kilohertz. No entanto, pensei: Por que não usar uma frequência na faixa de alguns Megahertz?!
Claro que o circuito final poderia ficar com mais componentes tornando a placa de circuito impresso final, de um tamanho maior que o espaçamento de uma caixinha do interruptor convencional de 4x2.
Mas....
O PIC pode trabalhar com frequência de até 20MHz. Eis aqui o 'pulo do gato'.
Pensei em ultilizar um cristal de 20MHz no clock do microcontrolar e usar essa frequência para aplicar na 'antena' (superficie metálica de toque).
Assim:
Todo o circuito é alimentado por uma fonte capacitiva sendo o C6 como atenuador.
R4 serve para amortecer a partida no primeiro instante que é ligado, protegendo o diodo zener para não queimar (uma vez que o capacitor C6 está descarregado). A linha do positivo da alimentação é comum, pois isso ajuda o disparo dos 4 quadrantes do TRIAC independente do ângulo da senóide.
C7 ficar responsavél por jogar pulsos positivo e negativos no Gate do TRIAC conforme carga e descarga do mesmo. No PIC, é gerado um 'trem' de pulso de alta frequência pra isso.
No pino 3 do PIC, encontra-se a alta frequência da qual iremos usufruí-la. Após C2, aplica-se o sinal na superficie do toque e em seguida há a retificação e filtragem pelos componentes C3, D1, D2 e C4.
R1, fica de carga para descarregar tal filtro.
Esse sinal é entregue ao pinos 7, cuja a configuração é de entrada Analógica. O algoritimo do PIC fica assim:
Realiza a leitura analógica desse sinal. Quando esse valor digital cair em relação ao anterior (sinal sem toque), é porque alguém tocou na superfície. A partir disso, é só montar o FLIP-FLOP no software do código.
Os pontos A.C. são entrada de rede 110 ou 220V. LAMP, são os dois fios que vão para lâmpada.
A sensilidade é tão boa, que quando aproxima a mão há 15mm da superfície, já identifica como toque.
Para sinalizar, (além da lâmpada, é claro) coloquei um led. LED aceso, luz apagada. LED pagado, luz acesa. Fica fácil e intuitivo acha o interruptor no escuro. Usei um resistor de alto valor (100K) pois ultilizei um led de 3mm e alto brilho que acaba sendo um incômodo quando ele acende no seu brilho normal.
Modificações podem serem feitas como o uso de um relê para carga de alta potência por exemplo.
Como podem ver, o circuito tem poucos componentes e é de baixo custo. O que viabiliza a montagem pra impressionar aquela namoradinha...(Mulheres gostam de um cara inteligente...) Menos as do meu bairro.
Eu, fiz assim:
Escolhi um espelho cego e somente furei para o LED:
