電容式觸摸感應按鍵
電容式觸摸感應按鍵概述
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市場上的消費電子產品已經開始逐步采用觸摸感應按鍵，以取代傳統(tǒng)的機械式按鍵。針對此趨勢，益登科技設計出以Silicon Labs公司MCU為內核的電容式觸摸感應按鍵方案。電容式觸摸感應按鍵開關，內部是一個以電容器為基礎的開關。以傳導性物體(例如手指)觸摸電容器可改變電容，此改變會被內置于微控制器內的電路所偵測。
電容式觸摸感應按鍵測量方式
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一是可以測量頻率，計算固定時間內張弛振蕩器的周期數。如果在固定時間內測到的周期數較原先校準的為少，則此開關便被視作為被按壓;二是可以測量周期，即在固定次數的張弛周期間計算系統(tǒng)時鐘周期的總數。如果開關被按壓，則張弛振蕩器的頻率會減少，則在相同次數周期會測量到更多的系統(tǒng)時鐘周期。C8051F9xx MCU系列，可通過使用芯片上比較器和定時器實現觸摸感應按鍵功能，連接最多23個感應按鍵。而且無須外部器件，通過PCB走線/開關作為電容部分，由內部觸摸感應按鍵電路進行測量以得知電容值的變化。與C8051F93x-F92x方案相比，唯一所需的外部器件是(3+N)電阻器，其中N是開關的數目，以及3個提供反饋的額外端口接點。
電容式觸摸感應按鍵偵測電容值
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因為要偵測電容值的變化，所以希望變化幅度越大越好?，F在，有3個主要因素會影響開關電容及變化幅度：PCB上開關的大小、形狀和配置;PCB 走線和使用者手指間的材料種類;連接開關和MCU的走線特性。測試結果表明，在特定區(qū)域中的開關越大且走線越多，則此開關的閑置電容便越高。由于開關上方的材料種類，會影響閑置電容和電容的變化率。我們發(fā)現，盡可能使用最薄的材料，使電容變化極大化，建議使用具有高介電常數的材料，例如玻璃、以增加開關的絕對電容。
電容式觸摸感應按鍵優(yōu)點
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首先，只需要很少的微控制器開銷(overhead),硬件資源只需要一個比較器和定時器。還可以采用高效率算法，讓微控制器可以進入低功耗模式，并能定期喚醒以偵測開關動作?？傮w只占用低于0.05% 的CPU資源。其次，沒有外部硬件開銷,可以將開關走線直接連至MCU端口管腳，無須其他外部的反饋電阻器或電容器。按鍵的偵測不易受到噪聲和供應電壓的影響，不受50/60Hz噪聲的影響，也不需要精密電壓源(VDD)。
提問者：77uufuwr
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提問時間：12-08 22:03
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工商網監(jiān)