使用普通I/O口實(shí)現電容觸摸感應方案

　　觸摸感應解決方案受到越來(lái)越多的IC設計廠(chǎng)家的關(guān)注，不斷有新的技術(shù)和IC面世，國內的公司也紛紛上馬類(lèi)似方案。但是目前所有的觸摸解決方案都使用專(zhuān)用IC，因而開(kāi)發(fā)成本高，難度大，而本文介紹的基于RC充電檢測(RC Acquisition)的方案可以在任何MCU上實(shí)現，是觸摸感應技術(shù)領(lǐng)域革命性的突破。

　　RC充電檢測基本原理

　　RC充電檢測基本原理是對使用如PCB的電極式電容的充電放電時(shí)間進(jìn)行測量，通過(guò)比較在人體接觸時(shí)產(chǎn)生的微小變化來(lái)檢測是否有“按下”動(dòng)作產(chǎn)生，可選用于任何單獨或多按鍵、滾輪、滑條。

　　如圖1(a)所示，在RC網(wǎng)絡(luò )施加周期性充電電壓Vin，測量Vout會(huì )得到如(b)的時(shí)序，通過(guò)檢測充電開(kāi)始到Vout到達某一閥值的時(shí)間tc的變化，就可以判斷出是否有人體接觸。

　　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，既可減少資源應用，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3~5mm。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10~15mm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，反面應覆銅以減少干擾。

　　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)盡量短，線(xiàn)路較長(cháng)時(shí)宜增加1nF的濾波電容。