電容IC設(shè)計(jì)方案以及電容降壓原理圖設(shè)計(jì)

　　電容式觸摸按鍵IC設(shè)計(jì)方法與注意事項(xiàng)：

　　電容式觸摸按鍵IC工作原理：任何兩個(gè)導(dǎo)電的物體之間都存在著感應(yīng)電容，一個(gè)按鍵即一個(gè)焊盤與大地也可構(gòu)成一個(gè)感應(yīng)電容，在周圍環(huán)境不變化的情況下，該感應(yīng)電容值是固定不變的微小值。當(dāng)有人體手指靠近觸摸按鍵時(shí)，人體手指與大地構(gòu)成的感應(yīng)電容并聯(lián)焊盤與大地構(gòu)成的感應(yīng)電容，會(huì)使總感應(yīng)電容值增加。電容式觸摸按鍵IC在檢測(cè)到某個(gè)按鍵的感應(yīng)電容值發(fā)生改變后，將輸出某個(gè)按鍵被按下的確定信號(hào)。電容式觸摸按鍵因?yàn)闆](méi)有機(jī)械構(gòu)造，所有的檢測(cè)都是電量的微小變化，所以對(duì)各種干擾敏感得多，觸摸按鍵設(shè)計(jì)、觸摸面板的設(shè)計(jì)以及觸摸IC的選擇都十分關(guān)鍵。這里華強(qiáng)北IC代購(gòu)網(wǎng)為大家介紹電容式觸摸按鍵IC的設(shè)計(jì)方法與注意事項(xiàng)。

　　一、觸摸按鍵設(shè)計(jì)

　　1.觸摸PAD材料

　　觸摸PAD可以用PCB銅箔、金屬片、平頂圓柱彈簧、導(dǎo)電棉、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電玻璃的ITO層等。不管使用什么材料，按鍵感應(yīng)盤必須緊密貼在面板上，中間不能有空氣間隙。

　　當(dāng)用平頂圓柱彈簧時(shí)，觸摸線和彈簧連接處的PCB，鏤空鋪地的直徑應(yīng)該稍大于彈簧的直徑，保證彈簧即使被壓縮到PCB板上，也不會(huì)接觸到鋪地。

　　2.觸摸PAD形狀

　　原則上可以做成任意形狀，中間可留孔或鏤空。我們推薦做成邊緣圓滑的形狀，可以避免尖端放電效應(yīng)。一般應(yīng)用圓形和正方形較常見。

　　3.觸摸PAD面積大小

　　按鍵感應(yīng)盤面積大?。鹤钚?mm&TImes;4mm，最大30mm&TImes;30mm。實(shí)際面積大小根據(jù)靈敏度的需求而定，面積大小和靈敏度成正比。一般來(lái)說(shuō)，按鍵感應(yīng)盤的直徑要大于面板厚度的4倍，并且增大電極的尺寸，可以提高信噪比。各個(gè)感應(yīng)盤的形狀、面積應(yīng)該相同，以保證靈敏度一致。通常，在絕大多數(shù)應(yīng)用里，12mm&TImes;12mm是個(gè)典型值。

　　4.觸摸PAD之間距離

　　各個(gè)觸摸PAD間的距離要盡可能的大一些（大于5mm），這樣可以減少它們形成的電場(chǎng)之間的相互干擾。當(dāng)用PCB銅箔做觸摸PAD時(shí)，若觸摸PAD間距離較近（5mm～10mm），觸摸PAD必須用鋪地隔離，參考圖1。如果各個(gè)觸摸PAD距離較遠(yuǎn)，也應(yīng)該盡可能的鋪地隔離。適當(dāng)拉大各觸摸PAD間的距離，對(duì)提高觸摸靈敏度有一定幫助。

　　二、觸摸面板的選擇

　　1.觸摸面板材料

　　面板必須選用絕緣材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯（pvc）、尼龍、樹脂玻璃等，按鍵正上方1mm以內(nèi)不能有金屬，觸摸按鍵50mm以內(nèi)的金屬必須接地，否則，金屬會(huì)影響案件的靈敏度。在生產(chǎn)過(guò)程中，要保持面板的材質(zhì)和厚度不變，面板的表面噴涂必須使用絕緣的涂料。

　　2.觸摸面板厚度

　　通常面板厚度設(shè)置在0～10mm之間。不同的材料對(duì)應(yīng)著不同的典型厚度，例如亞克力材料一般設(shè)置在2mm～4mm之間，普通玻璃材料一般設(shè)置在3mm～6mm之間。

　　3.雙面膠

　　觸摸按鍵PCB與觸摸面板通過(guò)雙面膠粘接，雙面膠的厚度取0.1～0.15mm比較合適，推薦采用3M468MP，其厚度0.13mm。要求PCB與面板之間沒(méi)有空氣，因?yàn)榭諝獾慕殡娤禂?shù)為1，與面板的介電系數(shù)差異較大?？諝鈺?huì)對(duì)觸摸按鍵的靈敏度影響很大。所以雙面膠與面板，雙面膠與PCB粘接，都是觸摸按鍵生產(chǎn)裝配中的關(guān)鍵工序，必須保證質(zhì)量。

　　PCB與雙面板粘接，PCB帶雙面膠與面板裝配時(shí)都要用定位夾具完成裝配，（http://www.dgzj.com/ 版權(quán)所有）裝配完成后，要人工或用夾具壓緊。為了保證PCB板與面板之間沒(méi)有空氣，需要在雙面板上開孔和排氣槽，并且與PCB上開孔配合。設(shè)計(jì)夾緊夾具時(shí)，重點(diǎn)壓觸摸按鍵的部位，確保感應(yīng)部位沒(méi)有空氣。

　　三、電容式觸摸按鍵IC的選擇與應(yīng)用

　　目前，世界知名電子元器件供應(yīng)商均加大了對(duì)電容式觸摸按鍵IC的應(yīng)用研究，并推出了眾多的專業(yè)芯片（本文簡(jiǎn)稱觸摸芯片），也有眾多基于MCU集成類的IC，設(shè)計(jì)人員選擇空間較大，可以根據(jù)功能的需求和芯片的性價(jià)比來(lái)選擇適合設(shè)計(jì)需要的IC，也可以自己設(shè)計(jì)基于MCU的A/D口實(shí)現(xiàn)觸摸IC，本文選用12按鍵帶自校正功能的容性觸摸感應(yīng)器SC12A。

　　SC12A是帶自校正的容性觸摸感應(yīng)器，可以檢測(cè)12個(gè)感應(yīng)盤是否被觸摸。它可以通過(guò)任何非導(dǎo)電介質(zhì)（如玻璃和塑料）來(lái)感應(yīng)電容變化，這種電容感應(yīng)的開關(guān)可以應(yīng)用在很多電子產(chǎn)品上。

　　1.特征

　　12個(gè)完全獨(dú)立的觸摸感應(yīng)按鍵；保持自動(dòng)校正，無(wú)需外部干預(yù)；按鍵輸出經(jīng)過(guò)完全消抖處理；多接口-I2C串行接口/BCD碼輸出；所有按鍵共用一個(gè)靈敏度電容。

　　2.管腳