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平时IO口完成电容触摸感受的办理计划
2021-12-06 01:11:03
来源:球王会怎么样 作者:球王会app

  传感器技术及其应用

  本领日益受到更多闭心和运用,不只好看耐用,况且较守旧机器按键拥有更大的聪明度、安定性、牢靠性,同时能够大幅提升产物的品格。触摸处理计划受到越来越多的IC打算厂家的闭心,一贯有新的本领和IC面世,国内的公司也纷纷上马好似计划。Cpress公司的CapSense本领能够说是本领的前驱,走正在了这一周围的前哨,正在高端产物中有广大运用,MCP推出了mTouch,AT也推出了QTouch本领,FSL推出的电场感受本领与MCP的电感应摸也别具特质,以至ST也有QST产物。

  可是目前总共的触摸处理计划都行使专用IC,所以开荒本钱高,难度大,而本文先容的基于RC充电检测(RC Acquisition)的计划能够正在职何MCU上实行,是触摸感受本领周围革命性的打破。最先先容了RC充电根蒂道理,以及充电工夫的测试及纠正伎俩,然后周详叙论了基于STM8S单片机实行的硬件、软件打算步调,当心重心等。

  RC充电检测基础道理是对行使如PCB的电极式电容的充电放电工夫举办丈量,通过斗劲正在人体接触时形成的渺幼变动来检测是否有按下举动形成,可选用于任何只身或多按键、滚轮、滑条。

  如图1(a)所示,正在RC搜集施加周期性充电电压Vin,丈量Vout会取得如(b)的时序,通过检测充电开首到Vout达到某一门限值的工夫tc的变动,就能够推断出是否有人体接触。图2显示出有人体接触时充电工夫会变长。

  实行电道如图3,行使一个I/O口对PCB组成的电容充电,另一个I/O口丈量电压,看待多个按键时行使统一个I/O口充电。R1一般为几百K到几M,人体与PCB组成的电极电容日常只要几个pF,R2用于消浸噪声骚扰,一般为10K。

  对充电工夫的丈量能够行使MCU中守时器的缉捕功用,看待多个按键日常MCU没有足够的守时器为每个按键分派一个,也能够行使软件计时的伎俩,这哀求能对MCU的时钟正确计数,而且包管每个周期的时钟个数依旧必定。这种境况一般哀求对按键行使一个独立的MCU,以包管不被其他职业结束。

  为了提升编造的牢靠性和安定性,纠正的丈量伎俩是对Vout举办高和低两个门限举办丈量。如图4所示,通过对t1和t2的丈量,从而到达更牢靠的效率。其它,多次丈量也是有用的消浸高频骚扰的有用伎俩。

  实践运用中能够行使数字信号的办法直接丈量t1和t2,由于数字信号的1和0也都有最高与最低输初学限。行使软件盘问办法丈量,通过固定频率检测输入脚,个中0的个数即是t1,1的个数即是t2,实践上即是输入信号上升到VIHmin和降低到VILmax的工夫。

  岂论是单按键、多按键、滑条、滚轮打算,照旧混淆运用,都能够行使一个I/O举办充电,即可删除资源运用,又能够因行使同必守时圭臬从而简化软件打算。

  用于转达按键信号的线必定要足够的细,以消浸线道形成的电容的影响,信号线间距为两倍线宽,差别组的信号间距应包管3mm~5mm。同组的信号线长度应尽量依旧类似,差别组的信号线不行够交叉。独立按键的样子可打算为、圆、三角或正多边形,尺寸以10mm~15mm为宜。滑条的样子能够是长方形或锯齿形,滚轮能够打算为幅射的扇形或环形,也能够是交叉的齿轮,每个一面之间应依旧0.2~0.5mm。按键PCB层 不该当覆铜,不然会影响感到的聪明度,然后面能够覆铜,能够删除骚扰。

  按键除打算为单通道形式,还能够打算为多通道形式,通过对相近按键的感受信号强度推断手指的位。

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