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電容式觸摸感應的技巧
作者：
時(shí)間：2016-12-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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電流源DAC 的電流水平選擇和用于計數累加的振蕩器周期數的設定是調整過(guò)程的一部分。在固件中，函數CSR_1_SetDacCurrent(200,0)把電流源設定在其低電流水平范圍內，數值為200（最高255），大約對應于14μA。函數CSR_1_SetScanSpeed(255)把振蕩器周期數設定為253（255－2）。原始計數和差分計數的分析表明：該系統具有一個(gè)約15pF 的寄生走線(xiàn)電容CP 和一個(gè)0.5pF 左右的手指電容CF。手指使總電容產(chǎn)生了約3%的變化。每個(gè)原始計數值的采集僅需500μs 的時(shí)間（每個(gè)按鈕）。
測量性能
電容式觸摸感應系統的測量性能示于圖8。差分計數通過(guò)一個(gè)終端仿真程序在主PC 上捕獲，然后借助電子制表軟件加以繪制。手指放置在10mm 厚的玻璃覆蓋物上，并持續3 秒的時(shí)間。按鈕的ON/OFF 狀態(tài)被疊加在原始計數上。按鈕在這兩種狀態(tài)之間干凈地轉換，即使存在因通過(guò)厚玻璃進(jìn)行檢測而產(chǎn)生的比較嘈雜的原始計數信號時(shí)也是如此。請注意手指和按鈕閾值是如何隨著(zhù)基線(xiàn)的漂移而進(jìn)行周期性調整的。當檢測到手指的觸壓動(dòng)作時(shí)，基線(xiàn)值將鎖定其數值，直到手指移開(kāi)為止。
圖9 和圖10 示出了每種狀態(tài)轉換的細部視圖。在圖9 中，按鈕狀態(tài)一開(kāi)始為“OFF”（關(guān)閉）。超過(guò)手指閾值的差分計數的第一個(gè)采樣把按鈕狀態(tài)轉換至“ON”（接通）。在圖10 中，利用低于噪聲閾值的差分計數的第一個(gè)采樣將按鈕轉換至OFF 狀態(tài)。
與機械式開(kāi)關(guān)相比，基于電容的觸摸傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是耐用性好，不易損壞?；旌闲盘柤夹g(shù)的近期發(fā)展不僅使得觸摸式傳感器的費用降到了一個(gè)經(jīng)濟劃算的水平（故可在各種消費類(lèi)產(chǎn)品中實(shí)現），而且還提高了檢測電路的靈敏度和可靠性（因而增加了覆蓋物的厚度和耐用性）。利用本文介紹的設計方法，即可通過(guò)一個(gè)10mm 的玻璃來(lái)檢測手指對按鍵的觸壓，并借助基于噪聲閾值和手指閾值的除跳法實(shí)現了ON 和OFF 按鈕狀態(tài)之間的干凈轉換，從而令電容式觸摸傳感器成為機械式開(kāi)關(guān)元件的一種實(shí)用型替代方案。
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