Encodeur rotatif capacitif bricolage à bas prix avec FR4

Les encodeurs rotatifs sont essentiels à de nombreuses applications, même au niveau amateur. Tout en considérant ses propres besoins d'encodage rotatif pour les projets à venir, [Jan Mrázek] a eu l'idée d'essayer de fabriquer son propre encodeur rotatif capacitif DIY. En cas de succès, un tel codeur pourrait être bon marché et très rapide ; il pourrait aussi être en partie réalisé directement sur un PCB.

La conception de l'encodeur sur laquelle [Jan] s'est mis d'accord consistait à fabriquer un simple condensateur à plaque réglable en utilisant des éléments PCB avec du ruban transparent comme matériau diélectrique. Cela a été utilisé comme élément de synchronisation pour une minuterie 555 en mode astable. Un 555 dans cette configuration génère donc une onde carrée qui change proportionnellement au chevauchement des plaques du condensateur simple. Tournez la plaque et la période de l'onde carrée change en réponse. Le temps de réponse serait rapide, et un 555 et un peu d'espace PCB sont certainement bon marché en termes de matériaux.

Le premier prototype a donné des résultats positifs mais présentait de nombreux problèmes, dont le bruit et éventuellement une sensibilité à la température et à l'humidité. La deuxième tentative a affiné la conception et a donné de bien meilleurs résultats, avec un ESP32 lisant de manière fiable 140 positions discrètes à une fréquence de 100 kHz. Il semble qu'il y ait un compromis entre la résolution et la vitesse ; l'abaissement du taux permet de détecter plus de positions de manière fiable. Il y a encore des problèmes, mais en fin de compte [Jan] estime que les encodeurs capacitifs à grande vitesse nécessitant un peu plus que certains circuits imprimés et quelques 555 sont probablement réalisables.

Ce projet rappelle que le FR4 (qu'il soit cuivré, gravé ou vierge) apparaît dans des applications intelligentes : le ruban de cuivre et le FR4 vierge peuvent être utilisés pour prototyper rapidement des filtres RF, PocketNC a construit un petit outil CNC complet autour de FR4, et notre propre [Voja] a écrit un guide complet sur la fabrication de beaux boîtiers à partir de FR4.