使用普通I/O口實(shí)現(xiàn)電容觸摸感應(yīng)的解決方案
三、PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
不論是單按鍵、多按鍵、滑條、滾輪設(shè)計(jì),還是混合應(yīng)用,都可以使用一個(gè)I/O進(jìn)行充電,即可減少資源應(yīng)用,又可以因使用同一定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)從而簡化軟件設(shè)計(jì)。
用于傳遞按鍵信號的線一定要足夠的細(xì),以降低線路造成的電容的影響,信號線間距為兩倍線寬,不同組的信號間距應(yīng)保證3mm~5mm。同組的信號線長度應(yīng)盡量保持一致,不同組的信號線不可以交叉。獨(dú)立按鍵的形狀可設(shè)計(jì)為、圓、三角或正多邊形,尺寸以10mm~15mm為宜?;瑮l的形狀可以是長方形或鋸齒形,滾輪可以設(shè)計(jì)為幅射的扇形或環(huán)形,也可以是交錯(cuò)的齒輪,每個(gè)部分之間應(yīng)保持0.2~0.5mm。按鍵PCB層不應(yīng)該覆銅,否則會影響感覺的靈敏度,而反面可以覆銅,可以減少干擾。
按鍵除設(shè)計(jì)為單通道模式,還可以設(shè)計(jì)為多通道模式,通過對附近按鍵的感應(yīng)信號強(qiáng)度判斷手指的位置,甚至可設(shè)計(jì)出‘連續(xù)’的滑動效果。
LED經(jīng)常在感應(yīng)設(shè)計(jì)中用來指示按鍵是否有效按下,注意按鍵的地或電源線就盡量短,線路較長時(shí)宜增加1nF的濾波電容。
另外,建議電源電路使用線性電源而不是開關(guān)電源,這對提高感應(yīng)靈敏度很重要。
四、軟件設(shè)計(jì)流程
ST公司設(shè)計(jì)了完整的基于RC充電檢測的電容式感應(yīng)觸摸方案的完整設(shè)計(jì),包括PCB和完整的源程序,以及基于STM8S的標(biāo)準(zhǔn)觸摸感應(yīng)庫(Touch Sense Library:TSL)和應(yīng)用API接口,采用易于移植的C設(shè)計(jì),用戶可以方便地應(yīng)用于其他任何MCU系統(tǒng)中。因?yàn)镽C充電理論涉及的專利已經(jīng)對公眾開放,所以完全沒有專利的限制。
圖7是ST的觸摸感應(yīng)設(shè)計(jì)庫TSL的架構(gòu)示意。
ST的TSL內(nèi)容包括濾波和校正算法,環(huán)境變化系統(tǒng),自動根據(jù)環(huán)境溫度、濕度、電壓、灰塵等因素調(diào)整配置參數(shù)。提供了包括單通道和多通道的感應(yīng)設(shè)計(jì)API函數(shù),層次驅(qū)動的項(xiàng)目工程?;赟TM8Sxxx-TS1-EVAL演示板的軟件在STVD開發(fā)平臺下設(shè)計(jì),使用COSMIC-C語言編譯器,包括完整的源代碼,篇幅有限,不能詳述。
結(jié)論:通過實(shí)驗(yàn),我們使用STM8S的觸摸感覺按鍵與CY的CAPSENSE觸摸按鍵的效果進(jìn)行了對比,結(jié)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(yīng)性更佳。
評論