obnizで簡易タッチセンサを作りたいです

Question

質問内容

上記の通り、ioピン2つと1MΩの抵抗、そしてアルミホイルを用いて簡易的なタッチセンサを作りたいのです。
「参考にしたページ」の内容を読むと、どうやら入力ピンがHIGHになるまでの時間をカウントしているということがわかったりました。
そこで、以下のように配線してアルミホイルを触ると本当に電圧が変化するのか、アナログとデジタルで値を読むプログラムを書いてみました。
すると、(5v出力ピン, 読み取り用入力ピン)をobnizの(0,2)に割り当てているときはアナログが2.6v前後でデジタルがtrueになっているのですが、違うピンに変えるとこの値が変わってしまい、例えば(9,11)に割り当てると0.26v前後でfalseになってしまいます。
また、長く触れていてもLOWになったピンではだんだんHIGHになることはなく、値はずっとほぼ一定だったので、タッチセンサとして機能していません。

私の認識や配線、プログラム等何か間違っているのでしょうか。あるいはobnizだとタッチセンサを作るのは厳しいのでしょうか。

ご教授頂けると幸いです。

配線

(obniz : 部品)
5v供給 : 1MΩの一端
読み取りピン : 1MΩのもう一端・アルミホイル

プログラム

(試しに0ピンと2ピンでやってみたものです。)

const fs = require('fs'),
      Obniz = require('obniz');

let obniz = new Obniz('OBNIZ_ID');

obniz.onconnect = async () => {
	await obniz.io5.output(true);
	
	obniz.repeat(async () => {
		let val = await obniz.io7.inputWait();
		let vol = await obniz.ad7.getWait();
		await console.log("val: "+ val);
		await console.log("vol: "+vol);
		await console.log("-------");	
	}, 100);
	
}

参考にしたページ

• https://kousaku-kousaku.blogspot.com/2008/10/arduino.html
• https://ehbtj.com/electronics/touch-sensor-as-switch/
• http://nn-hokuson.hatenablog.com/entry/2017/03/22/200454

Answer 1

抵抗値を変更したら解決しました。ご回答ありがとうございます。

Answer 2

とりあえず、特別なハードなしに単純にパルスを与えて時定数を調べることでCR回路のCの変化を調べようというのは昔から時々ある手法です。

しかし、この時定数はせいぜい100ms以下にしておかないと、タッチセンサーとしては「なかなか反応しないぞ」なんてことになってしまいます。こんな早い変化、アナログのメーターで読むのは現実的には無理です。
またタッチによる容量の変化も決して大きいものではないので、検出する電荷の変化も小さくなり、内部抵抗の低いアナログテスタなどでは測定器を接続する事自体による影響が大きすぎて、まともに測定が出来ないということになります。
とはいえ、回路から考えて、定常的に0.2Vとかいう値になるのは測定が間違っているか、回路が間違っているか、あるいはマイコン内でプルダウンしてしまっているとか(ESP32にその機能はあったかしら)、まぁなにか間違っていますね。

なお、obnizはマイコンはESP32みたいですから、I/Oの電圧は5Vじゃなくて3.3Vです。もひとついうと、ESP32にもタッチセンサ対応のハードが入っているようではありますが、それがobnizから使えるようになっているかは私は知りません。

Answer 3

このタッチセンサを使うには、それに対応したポートが必要ですんで、そいつでは無理かと思います

Comments

[iijima140]

回答ありがとうございます。
タッチセンサというより自作で電圧を読むことによりタッチしたかどうかを判断するというものなのですが、
対応したポートというのはどのようなポートを指しているのでしょうか。
電圧が読めるポートであればできるとの認識は間違っているのでしょうか。

[y_waiwai]

電圧が読めるポートというのは意味不明ですが、
＃obnizなるもののCPUのデータシートは見つけられませんでした
ArduinoのCPUのデータシートを見ると、タッチセンサ対応と書いてあります

まあ、何事もやってみるのはいいとは思いますんで、がんばって実現してみてください

[iijima140]

電圧が読めるポートというのは、アナログ入力・デジタル入力の電圧変化が読めるピンという意味で書いておりました。
無知で申し訳ないのですが、タッチセンサ対応というのは、このような電圧変化が読み取れるピンであるために「対応」との表記をしていると解釈していたのですが、そうではなくCPUに何か特別な対応がされていないと厳しいということでしょうか。
または、Arduinoには確か触ったらそのままそれを検知できるピンがあったような気がしますが、当方はそれを望んでいるのではなく、参考にしたページにある記事のように、タッチセンサの原理を自作してその電圧変化から触れたことを検出するコードを自分で書こうとしています。
obnizのCPUはESP32とPIC16F1のようです。

[y_waiwai]

まあ、原理的に考えると、１MΩと人体の静電容量との時定数回路なんですが、ふつう、１Mで吊っただけのところを触ってしまうと人体からのノイズやACからの誘導などで時定数どころではなくなってしまうってことになります

まあ、そこらへん、入力回路でどうにかしてるんでしょうけど、はっきりしたところは私もわかってません

[iijima140]

なるほど、Arduinoなどのタッチセンサ対応のものは、そのノイズの除去やらをする何かを内部に設けていて、obnizの場合は設けていないから厳しいとのことでしょうか。ありがとうございます。