공대남의 정보수용소

안녕하세요. 오늘은 터치 센서의 구동원리에 대하여 간단히 알아보고 아두이노와 활용해보겠습니다.

아두이노에는 다양한 입력기기가 있습니다.

예를들자면 버튼, 조이스틱, 초음파 센서, 물체 감지센서 등이 있습니다.

터치 센서는 스마트폰을 시작으로 다양한 전자기기에서 입력기기로 활용되고 있습니다.

이를 아두이노에 활용한다면 다양한 프로젝트를 만드는데 도움이 될 것 입니다.

1. 정전식 터치 센서의 원리

터치 센서는 크게 두가지 방식이 있습니다. 정전식과 감압식입니다.

거의 모든 기기에서는 정전식을 사용하고 있습니다.

정전식 터치의 원리는 사람이 가지고있는 정전기를 이용한 방식입니다

스크린에 전류를 흐르게하고 사람이 손을 가져다 되면 정전기에 의해 전자가 끌려가게 되고

전류가 변하게 되어 인식하는 원리입니다.

터치스크린 원리 자세히 알아보기 ! ( 링크입니다. )

2. 터치 센서 TTP223

이번에 사용할 터치 센서 모듈은 TTP223 입니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 터치센서 패드가 있습니다.

VCC와 GND전원을 연결하면 저곳에 전류가 흐로고 위에 설명했듯이 손을 가져다 대면 전류가 변하고 인식을 하게 됩니다.

SIG핀에 데이터를 입력받을 아두이노핀에 연결해주시면 됩니다.

3. 아두이노와 터치 센서

아두이노와 터치 센서를 활용하여 LED밝기를 3단계 조절하는 예제를 해보겠습니다.

다음과 같이 회로를 구성합니다. (회색 판이 터치센서 모듈입니다.)

터치 센서의 SIG핀을 6번핀에 연결했습니다.

그리고 터치 센서가 인식을 했을 때 3번핀으로 전압을 줘서 LED가 밝아지는 방식입니다.

그런데 여기서 터치 1번당 밝기가 1단계씩 올라가서 3단계까지 올라가는 방식으로 코딩해보겠습니다.

sig는 터치센서의 인식 데이터 값을 받을 핀번호 입니다.

마찬가지로 int led = 3; led를 출력할 때 쓸 핀번호를 초기화 시킵니다.

level 은 터치할 때 마다의 단계를 나타내기 위한 정수형 변수입니다.

boolean turnON은 센서가 인식되는 상태인지 아닌지를 구분하기 위한 논리자료형 입니다.

setup()에서 각각 핀모드를 초기화 해줍니다.

먼저 led를 단계별로 인식할 수 있게 만드는 함수 void fuc() 부터 보겠습니다.

void fuc()

state 가 1일 경우는 터치 센서가 인식되고 있는 경우 입니다.

state가 1일 경우 turnON = true 로 초기화 시킵니다.

그리고 turnON이 true고 state = 0 이 된다면 한번 인식되었다가 인식이 끝났다는 것을 뜻하게 됩니다.

그러면 level을 +1 연산 시켜줍니다. 

총 3단계 까지 있으므로 level이 4가되면 0으로 초기화 시켜줍니다.

즉, 계속 터치센서에 인식을 시켜도 시간에 상관없이 단계별로 딱 맞게 구분 지을 수 있습니다.

void loop()

이제 level의 값에 따라서 led의 analogWrite의 출력값을 다르게 설정하면 완성됩니다.

예제 동영상입니다.

감사합니다.

안녕하세요! 공대남입니다. 오늘 터치스크린의 원리에 대하여 간단하게 알아보도록 하겠습니다.

잠에서 깬 순간부터 잠이 들 때 까지의 순간까지 거의 모든 사람들은 스마트폰과 함께합니다.

그런데 여러분들은 문득 스마트폰의 터치의 원리의 대해서 궁금하신 적 없나요?

저는 가끔 원리가 궁금하곤 했었습니다. 그러고는 미루다가 원리를 찾아보게 되었습니다.

스마트폰 이전 무선통신이나 인터넷이 발달하기 전에는 휴대폰에 버튼방식을 많이 사용했었습니다.

그러다가 점차 터치스크린이 보급되었고, 저는 처음 접하였을 때 꽤나 충격적으로 다가왔습니다.

어린 저에게 있어서는 영화에서만 보던 공상과학이 실현되었다는 느낌으로 다가왔습니다.

그럼 터치스크린의 원리를 알아보기전에 터치스크린의 방식에도 종류가 있습니다.

크게 감압식, 정전식, 적외선, 초음파 방식이 있습니다.

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1. 감압식 방식

원리 : 감압식 방식은 이름에서 옅 볼수 있듯이 압력을 이용한 방식입니다.

화면 사이에는 두개의 막이 있는데, 사용자가 화면을 누르게 되면 이 전도막이 닿게되어서 전류의 변화를 감지하게 되는 방식입니다.

그렇기 때문에 압력을 줄 수만 있다면 손가락이 아니여도 모두 사용가능하게 됩니다.

장점 : 터치펜을 비롯해서 어떤것도 사용가능하기 때문에 호환성이 좋고, 원리가 간단한 만큼 제조비용도 저렴합니다.

단점 : 멀티터치가 불가능하고 비가 오거나 충격을 주게되면 쉽게 고장날 수 있습니다.

적용 : 네비게이션, PDA 등

2. 정전식 방식

원리 : 정전식 터치스크린은 사람이 가지고 있는 정전기를 이용한 방식입니다.

액정유리에 지속적인 전류가 흐르게 해주고 화면 위에 손가락이 닿게되면 전자가 접촉지점으로 끌려가게 됩니다.

그렇게하여 이를 감지하게되서 터치스크린이 작동하게 됩니다.

장점 : 멀티터치가 가능하다. 화면에 유전체 코팅을 사용하여 화질 저하 염려가 없다.

단점 : 정전식은 정전기를 이용하기 때문에 전기를 유도할 수 있는 물질이 아닌 경우 (절연체) 작동이 불가능합니다.

터치스크린 자체를 생산거하나 교체하는 비용이 큽니다.

적용 : 스마트폰, atm 등

터치스크린은 많은 분야에서 활용되고 있지만 단연 스마트폰에서 최고로 많이 활용되고 있습니다.

원래는 감압식 방식이 주를 이루었지만 멀티터치가 중요하게 되고나서 부터는 거의 모든 스마트폰이 정전식입니다.

또 이 두 방식외에 초음파방식, 적외선방식도 있습니다.

적외선 방식의 경우에는 마트의 POS기, 초음파 방식의 경우에는 전자칠판 등이 있습니다.

오늘은 간단하게 터치스크린의 원리에 관해서 이야기를 다루어보았습니다.

다음번에는 좀 더 유용하고 좋은글로 찾아뵙겠습니다.