Moduł ProRock MPR121 Breakout V12 to rozbudowany kontroler pojemnościowego czujnika dotykowego oparty na układzie MPR121 firmy Freescale Semiconductor. Umożliwia wykrywanie dotyku na dwunastu niezależnych elektrodach, co pozwala na budowę interfejsów dotykowych, klawiatur pojemnościowych oraz interaktywnych paneli sterujących. Komunikacja z mikrokontrolerem odbywa się przez magistralę I2C, co minimalizuje liczbę wymaganych pinów i upraszcza integrację z popularnymi platformami takimi jak Arduino, ESP32 czy Raspberry Pi.

Produkt jest przeznaczony dla twórców projektów elektronicznych, hobbystów oraz inżynierów projektujących interfejsy użytkownika oparte na technologii dotykowej. Moduł charakteryzuje się wysoką czułością detekcji, niskim poborem prądu oraz możliwością konfiguracji progów wykrywania dotyku za pomocą oprogramowania.

Główne cechy

Dwanaście niezależnych kanałów dotykowych: każdy kanał może być podłączony do oddzielnej elektrody pojemnościowej, co umożliwia tworzenie klawiatur i paneli dotykowych

Komunikacja I2C: interfejs dwuprzewodowy pozwala na łatwe podłączenie do mikrokontrolera z możliwością współdzielenia magistrali z innymi urządzeniami

Konfigurowalny adres I2C: możliwość ustawienia jednego z czterech adresów pozwala na jednoczesną pracę wielu modułów na tej samej magistrali

Funkcja wykrywania zbliżenia: układ MPR121 umożliwia detekcję zbliżenia obiektu bez fizycznego kontaktu z elektrodą

Niski pobór prądu: tryb uśpienia i niskie zużycie energii w trybie pracy umożliwiają zastosowanie w urządzeniach zasilanych bateryjnie

Wbudowane piny GPIO: osiem kanałów może być skonfigurowanych jako wyprowadzenia ogólnego przeznaczenia do sterowania diodami LED lub innymi elementami

Automatyczna kalibracja: układ samodzielnie kompensuje zmiany pojemności otoczenia związane z temperaturą i wilgotnością

Zasada działania

Układ MPR121 mierzy pojemność każdej z dwunastu elektrod względem masy za pomocą wewnętrznego kondensatora ładującego. Gdy obiekt przewodzący lub izolujący zbliża się do elektrody, zmienia się jej pojemność, co jest wykrywane przez układ jako zdarzenie dotykowe lub zbliżeniowe. Zmierzone wartości są porównywane z konfigurowalnymi progami, a informacja o stanie każdego kanału jest dostępna do odczytu przez magistralę I2C. Moduł może generować przerwanie na dedykowanym pinie po wykryciu zmiany stanu któregokolwiek kanału, co pozwala mikrokontrolerom na efektywne zarządzanie energią poprzez pracę w trybie uśpienia do momentu wystąpienia zdarzenia dotykowego.

Specyfikacja techniczna

Układ kontrolera: MPR121 (Freescale Semiconductor)

Napięcie zasilania: 3,3 V

Napięcie logiczne: 3,3 V lub 5 V (tolerancja na liniach I2C)

Liczba kanałów dotykowych: 12

Interfejs komunikacyjny: I2C (TWI)

Adres I2C: 0x5A (domyślnie), konfigurowalne 0x5A, 0x5B, 0x5C, 0x5D

Prędkość magistrali I2C: do 400 kHz (Fast Mode)

Pobór prądu w trybie pracy: około 29 µA

Pobór prądu w trybie uśpienia: około 2 µA

Liczba pinów GPIO: 8 (kanały 4–11 mogą pracować jako GPIO)

Częstotliwość próbkowania: konfigurowalna

Zakres temperatur pracy: -40°C do +85°C

Wymiary płytki PCB: około 20 mm × 25 mm

Wyprowadzenia (Pinout)

VCC: zasilanie 3,3 V

GND: masa

SCL: linia zegarowa I2C

SDA: linia danych I2C

IRQ: wyjście przerwania (active low)

ADD: pin konfiguracji adresu I2C

0–11: wyprowadzenia elektrod dotykowych (kanały 0–11)

Uwagi

Przed pierwszym użyciem należy zainstalować najnowszą wersję Arduino IDE.

Do programowania wymagany jest komputer z zainstalowanym Arduino IDE.

Moduł wymaga zasilania napięciem 3,3 V – bezpośrednie podłączenie do 5 V może uszkodzić układ.

Elektrody dotykowe nie są dołączone do zestawu – wymagane jest samodzielne zaprojektowanie i podłączenie powierzchni pojemnościowych za pomocą przewodów lub folii miedzianej.

Do obsługi modułu zalecane jest wykorzystanie dedykowanej biblioteki MPR121 dla Arduino lub odpowiednich sterowników dla innych platform.

Producent zastrzega możliwość drobnych zamian komponentów bez wpływu na funkcjonalność.

Typowe zastosowania

Projektowanie dotykowych klawiatur i paneli sterujących

Interaktywne instalacje artystyczne z powierzchniami dotykowymi

Interfejsy użytkownika w urządzeniach wbudowanych

Detektory zbliżenia w systemach automatyki domowej

Zastępowanie mechanicznych przycisków w elektronice konsumenckiej

Sterowanie oświetleniem i urządzeniami za pomocą dotyku

Edukacyjne projekty z zakresu interfejsów człowiek-maszyna

Zawartość zestawu

1 × Moduł ProRock MPR121 Breakout V12

Moduł ProRock MPR121 Breakout V12 stanowi zestaw komponentów do implementacji interfejsów dotykowych w projektach elektronicznych. Dzięki elastycznej konfiguracji, niskim wymaganiom sprzętowym oraz wsparciu popularnych platform programistycznych, umożliwia szybkie prototypowanie i wdrażanie rozbudowanych systemów sterowania pojemnościowego.