ماژول KY-036

KY-036 یک حسگر لمسی فلزی (Metal Touch Sensor) با خروجی آنالوگ و دیجیتال است که لمس انسان یا تماس الکتریکی با نوک فلزی (پروب) خود را تشخیص می‌دهد. مدار شامل یک ترانزیستور دارلینگتون حساس (KRS13/KSP13) در ورودی، یک مقایسه‌گر LM393 برای تولید خروجی دیجیتال آستانه‌ای، و یک پتانسیومتر تنظیم حساسیت است. این ماژول در کیت‌های آموزشی مانند «37in1» بسیار متداول بوده و با بردهای Arduino، ESP32 و دیگر میکروکنترلرها سازگار است.

اصل کار (Working Principle)

وقتی نوک فلزی سنسور لمس می‌شود، بدن انسان مانند یک آنتن عمل کرده و نویز شبکه برق (حدود 50/60 هرتز) و تغییر امپدانس را به پایه ترانزیستور تزریق می‌کند. این سیگنال توسط دارلینگتون تقویت شده، در خروجی آنالوگ ظاهر می‌شود، و سپس توسط مقایسه‌گر LM393 با آستانه تنظیم‌شده مقایسه می‌گردد تا خروجی دیجیتال فعال/غیرفعال شود. حساسیت این فرایند با پتانسیومتر روی برد قابل تنظیم است.

نکته: چون سیگنال ناشی از نویز محیطی و تماس بدن است، مقدار آن مطلق/کالیبره‌شده نیست؛ ماژول اساساً برای تشخیص رخداد لمس یا تغییر نسبی مناسب است، نه اندازه‌گیری دقیق کمیت فیزیکی.

محدوده تغذیه و سطح ولتاژ

• محدوده‌ی کاری معمول: ۳٫۳ تا ۵ / ۵ و ۵ ولت )بسته به سازنده.(
• برخی فروشندگان آن را «۵ ولت» عنوان می‌کنند؛ اما در عمل در ۳٫۳ ولت نیز کار می‌کند که برای اتصال مستقیم به ESP32 ایمن‌تر است. قبل از استفاده، مشخصات نسخهٔ خریداری‌شده را بررسی یا با مولتی‌متر تست کنید.

 

 

 

 

 

پین‌ها (نسخهٔ رایج 4-پین)

پین	نام متداول	توضیح عملکرد	یادداشت
VCC	+V	تغذیه V3.3–5	بهتر است با ESP32 روی V3.3
GND	G	زمین مشترک	الزامی.
AO	Analog	خروجی آنالوگ تقویت‌شده / نسبی	سطح ممکن است معکوس باشد (برخی بردها).
DO	Digital	خروجی مقایسه‌گر آستانه‌ای )لمس = High یا Low بسته به برد(	حساسیت با پتانسیومتر.

نکته درباره خروجی آنالوگ «معکوس»

در برخی نمونه‌ها، وقتی سیگنال لمس قوی‌تر می‌شود ممکن است ولتاژ AO کاهش یابد (معکوس‌شدن نسبت سیگنال به ولتاژ) به‌دلیل نحوه‌ی بایاس در مدار مقایسه‌گر/تقویت‌کننده. پس قبل از نوشتن منطق، مقادیر را با لمس و عدم لمس بخوانید و تفسیر مناسب را انتخاب کنید.

اتصال KY-036 به ESP32

سیم‌بندی پیشنهادی (تغذیه V3.3– توصیه‌شده)

KY-036	ESP32	دلیل
VCC	3.3V	هم‌خوانی سطح ولتاژ با ADC و GPIO؛ عدم نیاز به Level Shift.
GND	GND	مرجع مشترک.
AO	GPIO34 (ADC1_CH6)	ورودی فقط؛ در حالت Wi-Fi مشکلی ندارد (ADC1).
DO	)GPIO27یا هر GPIO دیجیتال عادی(	امکان استفاده از وقفه برای تشخیص لمس.

این سیم‌بندی بر پایه سازگاری ۳٫۳ ولتی و نمونه‌کدهای ارائه‌شده برای اتصال به ESP32 پیشنهاد شده است.

اگر ناچار به تغذیهV 5 شدید

بسیاری نسخه‌ها درV 5 تغذیه می‌شوند؛ در این حالت بررسی کنید خروجی  DOمستقیماً بهV 5 پول‌آپ نشده باشد. اگر هست، از یک تقسیم مقاومتی یا  Level Shifterاستفاده کنید تا بیش ازV 3.3 به GPIO ESP32 اعمال نشود. برخی فروشندگان صراحتاًV 5 را ذکر کرده‌اند، بنابراین احتیاط کنید.

 

کالیبراسیون حساسیت

1. وضعیت بدون لمس : سنسور را تغذیه کنید و مقدار AO را در حالت آزاد (عدم تماس) بخوانید.
2. لمس سبک و قوی : با انگشت، سپس با شیء بزرگ‌تر یا لمس مرطوب، مقدار AO و وضعیت DO را مشاهده کنید.
3. تنظیم پتانسیومتر : پیچ آبی (یا سبز) را بچرخانید تا در حالت بدون لمس خروجی دیجیتال غیرفعال و هنگام لمس فعال شود؛ نقطه‌ای میانی انتخاب کنید تا نویز محیطی باعث تریگر نشود. حساسیت ازطریق همین پتانسیومتر قابل کنترل است.

جلوگیری از تریگر اشتباه (False Triggering)

حسگر KY-036 می‌تواند نویز محیطی یا القای میدان الکتریکی نزدیک سیم‌های برق را به‌عنوان لمس ثبت کند. برای کاهش خطا:

• حساسیت را با پتانسیومتر کم کنید.
• طول سیم پروب را کوتاه یا شیلددار کنید.
• از فیلتر نرم‌افزاری Debounce) زمانی (استفاده کنید و تغییرات پیوسته آنالوگ را بررسی کنید.
• تغذیه پایدار و زمین تمیز برقرار کنید.
  این توصیه‌ها با تجربه‌های عملی و بخش رفع‌اشکال/توصیه‌های ماژول ارائه‌شده در منابع مرتبط پشتیبانی می‌شود.

رفتار منطقی خروجی دیجیتال

در بعضی بردها  DO = HIGH هنگام لمس، در برخی LOW؛ این به نحوه سیم‌بندی LED و خروجی مقایسه‌گر بستگی دارد. در کد ابتدا وضعیت پایه را چاپ کنید و سپس منطق را سازگار نمایید. نمونه‌برداری و خروجی وضعیت در مستندات و مثال‌های آموزشی تأکید شده است.

نمونه استفاده: سنسور لمسی برای آلارم / ورودی کاربر

در پروژه‌های آموزشی از KY-036 برای ساخت کلید لمسی، آلارم لمس (مثلاً دست‌زدن به بدنه فلزی)، شمارش تماس قطعات فلزی در خطوط تولید سبک، یا ایمن‌سازی لمس ابزار در CNC استفاده شده است.

 

 

 

تست سریع با مولتی‌متر (قبل از اتصال نهایی)

1. تغذیهV  3.3 بدهید.
2. ولتاژ DO را در حالت عدم لمس و لمس بررسی کنید؛ منطق را ثبت کنید.
3. AO را اندازه بگیرید تا حدود دامنه مشخص شود (برخی بردها دامنه کوچک دارند).
   گام‌های تست اولیه در منابع آموزشی KY-036 توصیه شده‌اند.

جمع‌بندی

•  =KY-036 حسگر لمسی فلزی با خروجی آنالوگ + دیجیتال و حساسیت قابل تنظیم.
• بهترین اتصال به  :ESP32تغذیهV→ 3.3، →AOپایه‌ی) ADC1 مثلاً (GPIO34 ، →DOهر GPIO دیجیتال) مثلاً (GPIO27 با وقفه و Debounce نرم‌افزاری.
• در صورت تغذیهV 5، ولتاژ خروجی DO را محدود کنید تا از آسیب به ESP32 جلوگیری شود.
• پیش از برنامه‌نویسی جهت) فعال بودن (HIGH/LOW و رفتار آنالوگ را آزمایش و کالیبره کنید.