一種非接觸式電容感應開(kāi)關(guān)設計與實(shí)現
2.2 電容式非接觸開(kāi)關(guān)的軟件實(shí)現
非接觸按鍵的檢測,必須通過(guò)比較器、充電電流源和復位開(kāi)關(guān)組成一個(gè)張弛振蕩器,以此對按鍵電極電容充放電,如圖5所示。非接觸式感應按鍵的實(shí)現過(guò)程為:首先設置I/O口的輸出驅動(dòng)模式,開(kāi)始掃描按鍵,把按鍵連接到模擬多通道輸入口,使能振蕩器。當Cmod上的電壓線(xiàn)性增加到閾值時(shí),比較器輸出高電平。刷新定時(shí)器和PWM的周期數,重設計數值,置完成標志位。當掃描完成,停止PWM,定時(shí)器中斷服務(wù)完成。最后根據電容感應原理,計算出定時(shí)器的周期數來(lái)判斷是否有按鍵按下。在該設計中,選取Cx值,使充放電周期數n=1000次時(shí),Vx到達VTH。當檢測到nF+mod800,即△n>nTH=200時(shí),認為有鍵按下。
調制器的計數器通過(guò)一個(gè)IIR濾波器,形成一個(gè)參考計數即基準,通過(guò)選擇IIR濾波器的響應函數,可以把瞬時(shí)計數的高頻噪聲屏蔽掉,但溫度,濕度以及其他因素導致的緩慢變化可以被追蹤下來(lái)。如果瞬時(shí)計數和基準計數間的差值超過(guò)了一定的閾值,固件就會(huì )發(fā)出接近行為的報告,LED燈亮。下面為實(shí)現的C程序代碼:


2.3 噪聲及外界因素影響處理
2.3.1 噪聲
影響有效感應范圍和可靠性的最突出因素是噪聲。系統的噪聲源很多,包括開(kāi)關(guān)信號噪聲、供電耦合噪聲、參考信號噪聲、電磁干擾噪聲和射頻干擾噪聲等。該SMSC生產(chǎn)的CAP1166芯片對噪聲有一定的處理,在硬件電路使用非耦合電容、隔離數字地和模擬地,將高頻信號遠離CAP1166,并選定觸發(fā)閾值,可以有效降低噪聲影響。
2.3.2 溫度、濕度以及其他外界因素
感應電容會(huì )因溫度、濕度等外界因素產(chǎn)生偏移,會(huì )導致錯誤觸發(fā)。在此可以通過(guò)使用IIR型濾波器建立一個(gè)基準來(lái)自動(dòng)處理。
3 結語(yǔ)
本文通過(guò)對高頻噪聲、溫度、濕度及其他外部因素的處理,實(shí)現了穩定、靈敏的非接觸電容感應開(kāi)關(guān)的設計,可以廣泛地應用在相關(guān)的各種領(lǐng)域。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/172094.htm 電荷放大器相關(guān)文章:電荷放大器原理 電容式接近開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:電容式接近開(kāi)關(guān)原理 電容相關(guān)文章:電容原理 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理 接近開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:接近開(kāi)關(guān)原理
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