使用普通I/O口實現(xiàn)電容觸摸感應的解決方案
三、PCB設計注意事項
不論是單按鍵、多按鍵、滑條、滾輪設計,還是混合應用,都可以使用一個I/O進行充電,即可減少資源應用,又可以因使用同一定時標準從而簡化軟件設計。
用于傳遞按鍵信號的線一定要足夠的細,以降低線路造成的電容的影響,信號線間距為兩倍線寬,不同組的信號間距應保證3mm~5mm。同組的信號線長度應盡量保持一致,不同組的信號線不可以交叉。獨立按鍵的形狀可設計為、圓、三角或正多邊形,尺寸以10mm~15mm為宜?;瑮l的形狀可以是長方形或鋸齒形,滾輪可以設計為幅射的扇形或環(huán)形,也可以是交錯的齒輪,每個部分之間應保持0.2~0.5mm。按鍵PCB層不應該覆銅,否則會影響感覺的靈敏度,而反面可以覆銅,可以減少干擾。
按鍵除設計為單通道模式,還可以設計為多通道模式,通過對附近按鍵的感應信號強度判斷手指的位置,甚至可設計出‘連續(xù)’的滑動效果。
LED經常在感應設計中用來指示按鍵是否有效按下,注意按鍵的地或電源線就盡量短,線路較長時宜增加1nF的濾波電容。
另外,建議電源電路使用線性電源而不是開關電源,這對提高感應靈敏度很重要。
四、軟件設計流程
ST公司設計了完整的基于RC充電檢測的電容式感應觸摸方案的完整設計,包括PCB和完整的源程序,以及基于STM8S的標準觸摸感應庫(Touch Sense Library:TSL)和應用API接口,采用易于移植的C設計,用戶可以方便地應用于其他任何MCU系統(tǒng)中。因為RC充電理論涉及的專利已經對公眾開放,所以完全沒有專利的限制。
圖7是ST的觸摸感應設計庫TSL的架構示意。
ST的TSL內容包括濾波和校正算法,環(huán)境變化系統(tǒng),自動根據環(huán)境溫度、濕度、電壓、灰塵等因素調整配置參數(shù)。提供了包括單通道和多通道的感應設計API函數(shù),層次驅動的項目工程?;赟TM8Sxxx-TS1-EVAL演示板的軟件在STVD開發(fā)平臺下設計,使用COSMIC-C語言編譯器,包括完整的源代碼,篇幅有限,不能詳述。
結論:通過實驗,我們使用STM8S的觸摸感覺按鍵與CY的CAPSENSE觸摸按鍵的效果進行了對比,結果證明二者在靈敏度與可靠性方面不相上下,在水浸、增加覆蓋物情況下,本方案適應性更佳。
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