Arduino Mega 2560の20,21番ピンを用いた静電容量タッチが取得できない

前提・実現したいこと

Arduino Mega 2560の20番、21番ピンを用いて、タッチセンサを実装したいと考えています。
前提として、上記以外のデジタル入出力ピンは他の用途に使うため、利用不可です。

回路は下図のとおりです。

発生している問題・エラーメッセージ

Arduino Mega 2560の20番、21番ピンを用いた静電容量タッチが動作しない状況です。
下記プログラムでは、20番ピン側の抵抗の足をタッチしても、出力値が0のままになってしまいます。

※20番,21番ピン以外のデジタル入出力ピンを用いる場合は正しく動作します。

該当のソースコード

Arduino
1void setup(){
2  //モニタリングのためシリアル通信開始
3  Serial.begin(9600);
4  //21番ピンをデジタル出力
5  pinMode(21,OUTPUT);
6  //20番ピンをデジタル入力
7  pinMode(20,INPUT);
8}
9
10void loop(){
11  //静電容量変化量の変数を用意
12  int a=0;
13  //21番ピンをHIGHで出力
14  digitalWrite(21, HIGH);
15  //指が触れたとき20番ピンがHIGHになるまでをカウント
16  while (digitalRead(20)!=HIGH){
17    //カウントする
18    a++;
19  }
20  delay(1);
21  //21番ピンをLOWにする
22  digitalWrite(21, LOW);
23  //モニタリング：値を出力
24  Serial.println(a);  
25}

試したこと

上記プログラムが別のGPIOピンでは正常に動作することを確認（＝回路,ロジック上の問題は無い）
別のArduino Mega 2560でも同様に動作しなかった（＝Arduino Megaは故障していない）

補足情報

個人的には、20番、21番ピンがI2C用のピンであることが何か関係するのかもと考え、
色々調査したのですが、特に解決策を見つけることは出来ませんでした。

なお、上記プログラムにおいて参考にしたページはhttp://kousaku-kousaku.blogspot.com/2008/10/arduino.htmlです。

行動規範の内容に同意します

回答2件

ベストアンサー

I2Cというとプルアップ抵抗が怪しいです。
schematicをググってみますと、案の定10kΩが付いているようです。
https://circuit-diagramz.com/circuit-diagram-arduino-mega-2560/

投稿2018/10/10 11:45

ikadzuchi

総合スコア3047

moger1339

2018/10/11 00:49

回答ありがとうございます。試しに、19,20,21番ピンをそれぞれINPUTモードにした上で、それぞれで開放状態のdigitalReadを行ってみましたところ、 19番ピンはLOWでしたが、20番、21番ピンはHIGHが出力されました。おそらくこれが原因で、タッチした際にタッチポイント側の端子にも電圧が掛かっているために想定する動作になっていないのかもしれません。入力状態の20番、21番ピンのプルアップ抵抗を無効化する方法があれば良いのですが… 一応、pinmodeをOUTPUTにしてもdigitalReadが行えるようなので 20番ピンをOUTPUTにして、LOWを出力すればタッチポイント側の端子に電圧が掛からないようなのですがどうにもこれでは静電容量タッチが取得できないようです。（タッチし続けてもHIGHにならない）おそらく、内部でGNDに接地されているのでタッチしても電荷が溜まらないのだと思うのですが…

ozwk

2018/10/11 01:05

外付け部品でプルアップ抵抗がついているので無効化はプログラム的にどうこうできるものじゃないです。

moger1339

2018/10/11 01:18

>ozwkさんコメントありがとうございます。代替案を探すことに致します。

行動規範の内容に同意します

何もしない状態で２１ピンをHighにしたとき、２０ピンはHighになるでしょうか。
それがならない場合、２０ピンは出力に設定されている、あるいは、なにか外部回路がつながっている、ということになります

本当に２０ピンが入力になっているかをまずチェックしてみましょう

投稿2018/10/10 04:53

y_waiwai

総合スコア87774

moger1339

2018/10/11 00:22

回答ありがとうございます。例えば、20番ピンと21番ピンをジャンパで短絡し、下に記述するプログラムを実行したとき、以下のような出力になりました。 21->HIGH...HIGH 21->LOW...LOW 21->HIGH...HIGH ︙ 20番ピンによるdigitalReadの出力値は、21番ピンの出力値と同じものになっています。そのため、20番ピンは正しく入力状態にあると思われます。 ----- void setup() { pinMode(21, OUTPUT); pinMode(20,INPUT); Serial.begin(4800); } void loop() { Serial.print("21->HIGH..."); //21pinをHighに digitalWrite(21, HIGH); delay(1000); check_input(); //20pinでチェック Serial.print("21->LOW..."); //21pinをLowに digitalWrite(21, LOW); delay(1000); //20pinでチェック check_input(); } void check_input(){ if(digitalRead(20)==HIGH){ Serial.println("HIGH"); }else{ Serial.println("LOW"); } }