פסנתר פירות — חישת מגע קיבולית

מה נלמד כאן

• עקרון חישת מגע קיבולית
• אילו פינים ב-ESP32 תומכים במגע
• לבנות פסנתר מפירות

פסנתר מתפוחים

חשבתם פעם שתפוח יכול להיות קלַיד של פסנתר?

זה עובד כי פירות מכילים הרבה מים ואלקטרוליטים — ולכן הם מוליכים חשמל במידה מסוימת. זה מספיק כדי להפוך אותם לאלקטרודות מגע.

הידע שצריך

1. חישת מגע קיבולית

הטכנולוגיה שמאחורי כל מסך מגע בעולם.

במצב רגיל נוצרת מערכת קיבול יציבה בין פין המגע של ה-ESP32 לסביבה. כשגוף מוליך — יד — מתקרב או נוגע באלקטרודה המחוברת (הפרי), הוא יוצר קיבול צימוד עם המערכת, משנה את התפלגות השדה החשמלי, והקיבול הכולל משתנה.

בתוך ה-ESP32 יש מודול חישת קיבול שמנטר ברציפות את הערך בכל פין מגע. סטייה משמעותית מהערך הרגיל = מגע.

שימו לב מה זה אומר: אין כאן שום חלק נע. אין מגעים מכניים, אין קפיץ, אין ריטוט. לכן מסכי מגע מחזיקים שנים בלי בלאי — וזו הסיבה שהטכנולוגיה הזו החליפה כפתורים כמעט בכל מקום.

2. פיני המגע

ב-ESP32 יש תשעה פינים עם יכולת חישת מגע, מסומנים Touch במפת הפינים מפרק 1.

⚠️ אבל לא כולם באמת שמישים. ל-GPIO0 ו-GPIO2 יש תפקידי אתחול מיוחדים, וחישת המגע עליהם עלולה לא לעבוד.

השתמשו רק ב: GPIO4, 12, 13, 14, 27, 32, 33.

3. איך הפסנתר עובד

1. אתחול — הלוח מאתחל את פיני המגע וקובע סף רגישות לכל ערוץ.

2. חישה — כל פרי מחובר בחוט לפין מגע. המים והתאים בפרי משמשים כדיאלקטרי במעגל הקיבול. כשאצבע נוגעת — השדה החשמלי של הגוף משנה את הקיבול.

3. נגינה — כשהערך יורד מתחת לסף, התוכנית מנגנת את התו שהוגדר לפרי הזה.

צירוף של שלושה שיעורים: חישת מגע (חדש), זמזם פסיבי ותדרים (שיעור 9), ותנאים (שיעור 19).

הניסוי

המטרה: נגיעה בפרי מנגנת תו.

רשימת רכיבים

מה עובד הכי טוב: תפוח, תפוז, בננה, לימון. ככל שהפרי עסיסי יותר — כך טוב יותר.

התרשים החשמלי

החיבור

תקעו חוט אחד לכל פרי (חוט חשוף בקצה, נעוץ פנימה), וחברו אותו לפין מגע.

הקוד

#define BUZZER 5

// פיני המגע — רק כאלה שבטוח עובדים
int touchPins[] = {4, 12, 13, 14, 27, 32, 33};

// התו של כל פרי
int notes[] = {523, 587, 659, 698, 784, 880, 988};   // דו רה מי פה סול לה סי

int threshold = 40;      // סף המגע — תכווננו אותו

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
}

void loop() {
  for (int i = 0; i < 7; i++) {
    int value = touchRead(touchPins[i]);

    if (value < threshold) {        // נגיעה!
      tone(BUZZER, notes[i]);
      delay(150);
      noTone(BUZZER);
    }
  }
}

touchRead(pin) מחזירה את ערך הקיבול. ככל שהערך נמוך יותר — המגע חזק יותר.

⚠️ הסף 40 הוא נקודת התחלה בלבד. הוא תלוי בפרי, בלחות ובאורך החוט.

תמדדו קודם: הריצו Serial.println(touchRead(4)) והסתכלו על המספרים כשאתם נוגעים וכשלא. בחרו סף באמצע.

מה אמור לקרות

נסו בעצמכם

• מדדו את הסף לכל פרי בנפרד. יש הבדל בין תפוח ללימון?
• נסו חומרים אחרים: נייר אלומיניום, כף מתכת, כוס מים. מה עובד?
• החזיקו את הפרי ביד השנייה בזמן שאתם נוגעים. הערך השתנה? למה?
• שלבו עם שיעור 3: כל פרי מדליק צבע אחר בנוסף לתו.
• בנו מנגינה שלמה — כמה פירות צריך כדי לנגן "כוכב קטן"?