第二年，我一直在开发具有触摸按钮的独特Z-Wave开关，它将在功能，设计和制造成本方面让我满意。
从一开始，我们的目标就是使电池尺寸为80x80毫米的4按钮开关尽可能薄，触摸按钮应该大而可以在触摸时亮起，而不仅仅是其他所有人的小圆圈。 结果是一种时尚的纤薄开关，可以控制任何智能家居设备。
在开发过程中，我解决了电路，外壳设计和材料选择方面的许多任务。 触摸按钮本身的创建尤其有趣，该按钮整体发光，但首先要注意。
- 功能性
- 案例设计
- PCB设计
- 光扩散器研究
- 扩散器材料的选择
- 使用方法
触摸开关操作结束时的视频。
功能性
需要以下断路器功能：
4个按钮控制2个照明组。 按住上方的按钮，逐渐增加亮度，短按一下即可打开灯。 按住下方的按钮时，逐渐降低亮度，短按可关闭照明灯。
待办使每个按钮在切换模式下工作，按-开，按-关。 这将允许您控制4个照明组。案例设计
我喜欢使用Basalte的4个大型触摸按钮的想法，因此决定朝自己的方向发展。
图 1-KNX开关Basalte我希望按钮在触摸时能整体发光，而不是单独的LED。 因此，外壳为窄边框，带有用于4个触摸按钮的切口。 考虑了用于安装后盖的锁和用于安装磁铁的凹槽。 固定板通过双面胶带粘贴在墙上，并且开关本身已经使用磁铁固定在其上。 将开关用作便携式遥控器很方便，并且给电池充电很方便。
图 2-触摸开关外壳所有车身部件均在Blender中设计，并在带有白色ABS塑料的3D打印机上打印。
图 3-在Blender中开发触摸开关外壳PCB设计
电路板由Proteus设计。 这是第二个版本，它使用一个TTP224传感器芯片用于4个通道。 第一个版本使用了4个。 单通道TTP223的操作没有区别，但是使用TTP224时的焊料成分较少。
图 4-Proteus触摸开关的电路板设计板上的主要组件是：
- Z波无线电芯片
- 电池Robiton 800mAh
- 3.3V升压/降压稳压器S7V8F3
- 电池充电TP4056
- 将电源从电池切换到USB的示意图
- 校准按钮
- TTP224触摸按钮IC
Z-Wave芯片的工作电压范围为2.7V-3.6V，电池产生的最高电压为4.7V，因此我使用了Pololu S7V8F3 3.3V降压转换器。 为了给电池充电，我使用了一种便宜而著名的TP4056芯片，我将充电电流设置为400mA电池容量的一半。 连接充电时，设备的电源切换到USB，并且电池正在安静地充电，电源切换方案在单个晶体管和二极管上实现。 按下该按钮可重置调节器电源，并且整个电路会重新启动，这对于校准TTP224是必需的。 板子的正面是4个40 x 40毫米触摸板和4个LED。 Seeedstudio订购的产品，对质量和价格非常满意。
图 5-触摸开关板触摸开关中最重要的组件是触摸按钮控制器。 我测试了3个控制器，每个控制器都有优点和缺点。 3个触摸按钮控制器的测试结果：
TTP224优点：便宜，在PCB的一侧可能有传感器焊盘，在背面的其他组件上，但是灵敏度大大降低了。 输出信号设置：高/低，按钮模式设置：切换/打开。 4个频道。
缺点：如果触摸板背面有迹线，则无法通过超过3毫米的有机玻璃工作，如果将膜胶粘到玻璃上则效果更糟，即使只有最大灵敏度设置（Cs = 1pF，范围0-50pF，越小越敏感）。
图 6-成品板上的TTP224AT42QT1011优点：如果将灵敏度调整为平均水平（Cs = 22nF，范围为2-50nF，灵敏度越高），
它会对3毫米（或更多）有机玻璃的小触摸产生反应。 自动调整玻璃的厚度。
缺点：在触摸板下面，应该没有轨迹，没有电源，没有接地，否则灵敏度会降低。 输出仅为高电平。 仅1个频道。
图 7-测试板AT42QT1011MTCH105优点：对3毫米（或更多）有机玻璃有轻微触摸。 借助传感器周围和下方的地面进行抗干扰，可自动调整玻璃的厚度。 5个频道。
缺点：它对按压反应了很长时间，并且很长时间才意识到手指已松开，大约0.5秒。 如果将手指放在传感器平台上，则LED会在9秒钟后熄灭，然后进行校准。 要求触摸板的所有侧面（包括触摸板下方）都被大地覆盖，否则它可以在PCB的任何接触点上工作。
图 8-面包板上的MTCH105我之所以选择TTP224（4通道），是因为一方面可以放置所有组件，另一方面可以放置传感器垫。 他牺牲了灵敏度，如果您用指尖触摸整个玻璃，则在3毫米后有机玻璃会起作用，尽管这可以解释为防止意外接触的方法:)。 如果传感器区域下方没有任何迹线，则它会以最小的接触通过4 mm有机玻璃反应。
待办要制造具有两个PCB的触摸开关，第一个用于触摸板，第二个用于所有组件。 添加振动马达和助力器。 触发内置运动传感器时，实现低背光功能。光扩散器研究
任务是均匀照亮一个40x40mm的平台，该平台可以触摸到手指。 由于外壳尺寸的限制，每个站点只能推一个LED。
我研究了几种触摸开关的设备：Livolo，Vitrum，HTTM触摸按钮。 每个人都使用自己的方法来均匀地散射光。
维特鲁姆带昂贵装饰玻璃的意大利Z-Wave开关。 反射器-漫射器的实现方式如下：在透明的有机玻璃上，边缘上涂有反射涂料，并用单个LED从侧面照亮。 在LED一侧，只需施加较少的涂料，从而在整个边框上获得均匀的发光效果。 装饰玻璃安装在顶部。
图 9-有机玻璃上的反光镜框利沃洛预算中文触摸开关。 板上有2个LED：红色和蓝色，LED在内部混浊的半透明塑料中发光，由于内部光的频繁折射，使整个表面均匀发光，将反射性涂料施加到织物上。
图 10-触摸Livolo开关的一部分HTTM-HelTec触控型号带有Noname芯片的就绪触摸模块。 反射器-漫射器由3部分组成：带锡垫的棉石，用于带有许多微孔的末端照明的有机玻璃，白色混浊膜。
图 10-拆解的HTTM Touch模块扩散器材料的选择
磨砂有机玻璃扩散板普通的透明3毫米有机玻璃在两面都用细砂纸处理过，使其变钝。 这种有机玻璃在整个表面上均匀地散射光。 材料的厚度使您可以舒适地使用任何传感器芯片。 但是在表面上可见小的划痕，这会影响美观。
图 11-磨砂有机玻璃前照明用有机玻璃扩散器（LGP）和有机玻璃牛奶使用2个2 mm厚的不同有机玻璃，两个元素的三明治变成4 mm。 由于使用了白点，用于端部照明的底部有机玻璃将光线均匀地散射到整个表面上。 上部的牛奶有机玻璃具有柔和的光泽和美丽的外观，而亮度明显较低，并且开关的重量增加了。
图 12-末端照明用有机玻璃和蛋白石有机玻璃莱迪森灯箱面板俄罗斯的Ledison公司提供了一个灯箱面板，该灯箱面板由3个组成部分组成，用于测试：反射基板，特殊的光散射3毫米有机玻璃（看起来透明，但内部可见粒状结构），透明保护膜。 我用磨砂的Oracal 8500代替了顶膜，并获得了良好的分散性。 但是，当使用开关操作时，薄膜看起来并不牢固，可能会被刮擦，并且很难在没有气泡的情况下粘贴。
图 13-莱迪森灯箱三明治在交换机中进行所有测试之后，我使用了Ledison的反射基板，并将其有机玻璃制成了磨砂。 目前，这对我来说是最佳选择，并且分散均匀，亮度不会降低，并且厚度合适。
图 14-机箱，面板和扩散器使用方法
我在2年前进行了开关的第一个测试版本，并且已经有使用的经验，一个开关安装在浴室附近，高度为120厘米，方便儿童使用，第二个开关位于床附近，用于控制夜灯，枝形吊灯和LED背光。 因为 所有按钮之间都用十字准线隔开；在黑暗中很容易找到它们，然后按所需的按钮。 光反馈会准确说明按下了哪个按钮。 与按钮开关相比，我没有发现任何缺点。
图 15-电池触摸开关有效我注意到了一个令人愉快的副作用，如果您按下下部按钮，则可以使用床附近的开关照亮机柜。
聚苯乙烯
目前，Z-Wave芯片使用的是4-x钥匙扣Z-Wave.Me钥匙扣中的固件，它既方便即刻且功能良好，又不方便您提供所需的所有功能。 唯一未解决的问题是中央角落的照明，有必要用铝箔薄膜覆盖它，但是现在我认为最好在内部或有机玻璃上雕刻铝箔更好。
此外，计划切换到可自由编程的Z-Uno模块，以实施所有软件“愿望清单”。