使用普通I/O口實(shí)現(xiàn)電容觸摸感應(yīng)方案

　　觸摸感應(yīng)解決方案受到越來越多的IC設(shè)計(jì)廠家的關(guān)注，不斷有新的技術(shù)和IC面世，國(guó)內(nèi)的公司也紛紛上馬類似方案。但是目前所有的觸摸解決方案都使用專用IC，因而開發(fā)成本高，難度大，而本文介紹的基于RC充電檢測(cè)(RC Acquisition)的方案可以在任何MCU上實(shí)現(xiàn)，是觸摸感應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域革命性的突破。

　　RC充電檢測(cè)基本原理

　　RC充電檢測(cè)基本原理是對(duì)使用如PCB的電極式電容的充電放電時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，通過比較在人體接觸時(shí)產(chǎn)生的微小變化來檢測(cè)是否有“按下”動(dòng)作產(chǎn)生，可選用于任何單獨(dú)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(cè)量Vout會(huì)得到如(b)的時(shí)序，通過檢測(cè)充電開始到Vout到達(dá)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(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，既可減少資源應(yīng)用，又可以因使用同一定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)從而簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)。

　　用于傳遞按鍵信號(hào)的線一定要足夠細(xì)，以降低線路造成的電容的影響，信號(hào)線間距為兩倍線寬，不同組的信號(hào)間距應(yīng)保證3~5mm。同組的信號(hào)線長(zhǎng)度應(yīng)盡量保持一致，不同組的信號(hào)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10~15mm為宜。滑條的形狀可以是長(zhǎng)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(huì)影響感覺的靈敏度，反面應(yīng)覆銅以減少干擾。

　　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盡量短，線路較長(zhǎng)時(shí)宜增加1nF的濾波電容。