使用普通I/O口實(shí)現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(gè)I/O進(jìn)行充電,即可減少資源應用,又可以因使用同一定時(shí)標準從而簡(jiǎn)化軟件設計。
用于傳遞按鍵信號的線(xiàn)一定要足夠的細,以降低線(xiàn)路造成的電容的影響,信號線(xiàn)間距為兩倍線(xiàn)寬,不同組的信號間距應保證3mm~5mm。同組的信號線(xiàn)長(cháng)度應盡量保持一致,不同組的信號線(xiàn)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(cháng)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(gè)部分之間應保持0.2~0.5mm。按鍵PCB層不應該覆銅,否則會(huì )影響感覺(jué)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(guò)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’的滑動(dòng)效果。
LED經(jīng)常在感應設計中用來(lái)指示按鍵是否有效按下,注意按鍵的地或電源線(xiàn)就盡量短,線(xiàn)路較長(cháng)時(shí)宜增加1nF的濾波電容。
另外,建議電源電路使用線(xiàn)性電源而不是開(kāi)關(guān)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(hù)可以方便地應用于其他任何MCU系統中。因為RC充電理論涉及的專(zhuān)利已經(jīng)對公眾開(kāi)放,所以完全沒(méi)有專(zhuān)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,自動(dòng)根據環(huán)境溫度、濕度、電壓、灰塵等因素調整配置參數。提供了包括單通道和多通道的感應設計API函數,層次驅動(dòng)的項目工程?;赟TM8Sxxx-TS1-EVAL演示板的軟件在STVD開(kāi)發(fā)平臺下設計,使用COSMIC-C語(yǔ)言編譯器,包括完整的源代碼,篇幅有限,不能詳述。
結論:通過(guò)實(shí)驗,我們使用STM8S的觸摸感覺(jué)按鍵與CY的CAPSENSE觸摸按鍵的效果進(jìn)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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