基于中穎8位MCU的觸摸按鍵方案
過(guò)采樣
過(guò)采樣的目的是以CPU時(shí)鐘的精度,對輸入電壓達到高電平和低電平( 和 )的時(shí)間測量。 為了跨越所有的取值范圍,每次測量都比上一次測量延遲一個(gè)CPU時(shí)鐘周期的時(shí)間。 為了跨越所有的取值范圍,測量的次數是和MCU核相關(guān)的。圖6說(shuō)明了這個(gè)概念的應用情況。
圖6 輸入電壓測量

輸入電壓測量的原理
為了提高在電壓和溫度變動(dòng)情況下的穩定性,對電極會(huì )進(jìn)行連續兩次的測量:第一次測量對電容的充電時(shí)間,直到輸入電壓升至 。第二次測量電容的放電時(shí)間,直到輸入電壓降至 。下圖以及以下的表格詳細說(shuō)明了對感應電極(感應I/O)和負載I/O引腳上的操作流程。

圖7 電容充放電時(shí)間測量

表2 電容充放電測量步驟
步驟 描述
1 1. 負載I/O引腳設置成輸出模式,輸出VDD
2. 感應I/O引腳設置成輸出模式,輸出VDD
3. 保存定時(shí)器計數器的初始值(vih_start)
2 感應I/O設置成輸入高阻模式
于是電極電容 開(kāi)始充電
3 當感應I/O引腳上的電壓達到 :
1. 保存定時(shí)器計數器的值(vih_stop),并由此計算達到高電平 的時(shí)間(vih_stop – vih_start),并保存
2. 感應I/O引腳設置成輸出模式,輸出VDD
3. 負載I/O引腳設置成輸出模式,輸出到地
4. 保存定時(shí)器計數器的初值(vil_start)
4 感應I/O引腳設置成輸入高阻模式 于是電極電容 開(kāi)始放電
5 當感應I/O引腳上的電壓降至 :
1. 保存定時(shí)器計數器的值(vil_stop),并由此計算降到低電平 的時(shí)間(vil_stop – vil_start),并保存
2. 將兩次測量值“vih_meas”和“vil_meas”相加并保存
3. 重復步驟1的操作
觸摸的效果
電極的電容值( )取決于以下幾個(gè)主要因素:電極的形狀、大小,觸摸感應控制器到電極之間的 布線(xiàn)(尤其是地耦合),以及介電面板的材料和厚度。因此,RC充放電時(shí)間直接和 有關(guān)。圖8說(shuō)明了這種“觸摸的效果”。 時(shí)間t1’>(即達到了 電平的時(shí)刻)比t1>長(cháng);同樣對于降至 電平的時(shí)間t2’>也比t2>長(cháng)。
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