編程器件的發(fā)展,讓電容式觸摸傳感器已成為各種消費電子產(chǎn)品中機械式開關(guān)的一種實用、增值型替代方案。

手指電容

傳感器的PCB布局

圖1:PCB頂視圖。

圖2:傳感器的PCB和覆蓋層截面圖。

電容式傳感系統(tǒng)101

比較器和一根用來按順序傳輸一組電容式傳感器信號的多路復(fù)用總線。在本文所討論的系統(tǒng)中,一個弛張振蕩器起著電容傳感器的作用。該振蕩器的簡化電路示意圖如圖3所示。

圖3:電容式傳感弛張振蕩器電路。

圖4:電容式傳感弛張振蕩器電路的波形。

圖5:電容式傳感電路原理圖。

調(diào)整傳感器

濾波器進行周期性計算的平均原始計數(shù)值。IIR濾波器的更新速率是可編程的。基線使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)于由于溫度和其它環(huán)境影響而引起的系統(tǒng)中的漂移。開關(guān)差分陣列CSR_1_iaSwDiff[ ]包含消除了基線偏移的原始計數(shù)值。利用開關(guān)差值來決定按鍵目前的開/關(guān)狀態(tài)。這可使系統(tǒng)的性能保持恒定,即便在基線有可能隨著時間的推移而發(fā)生漂移的情況下也是如此。圖6顯示了固件中實現(xiàn)的差分計數(shù)與按鍵狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

圖6:差分計數(shù)與按鍵狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移函數(shù)。

圖7:將門限水平繪制在一個去除了基線的原始計數(shù)圖上。

測量性能

圖8:通過10mm玻璃進行檢測時傳感器的性能測量結(jié)果。

圖9:向“開”狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的局部細(xì)節(jié)圖。

圖10:向“關(guān)”狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的局部細(xì)節(jié)圖。