电容式触摸感应按键解决方案

方案特色:
* 支持按键、滑块和滚轮触摸界面;
* 硬件资源占用少,占用2个定时器和gpio口;
* 外围器件少,每个通道只需两个电阻和一个电容,制造成本低;
* mcu上电自动校准,制造过程简单;
* 灵敏度可调节,具有很高的调节性。
应用场合:
手机、vcd、dvd、电磁炉、油烟机、热水器、洗衣机、微波炉、咖啡机、电冰箱、mp3、mp4、dpf数码相框和car dvd等
在便携式媒体播放器和移动手持终端等大容量、高可视性产品的应用中,触摸式按键作为一种接口技术已被广泛采用。由于具有方便易用,时尚和低成本的优势,越来越多的电子产品开始从传统的机械按键转向触摸式按键。
基于lpc1100系列cortex-m0微控制器的电容式触摸感应按键方案,采用lpc1100的gpio口和两个内部定时器,即可实现多达24个独立按键或滑条式电容触摸按键的应用。本方案采用外围rc电路加软件检测技术,集成fir滤波算法,拥有良好的抗干扰性能,可通过 eft(脉冲群抗干扰度测试)4kv的指标,非常适合由交流电驱动的电子设备。
原理概述
电容式触摸感应按键的基本原理如图1 所示,当人体(手指)接触金属感应片的时候,由于人体相当于一个接大地的电容,因此会在感应片和大地之间形成一个电容,感应电容量通常有几pf到几十 pf。利用这个最基本的原理,在外部搭建相关电路,就可以根据这个电容量的变化,检测是否有人体接触金属感应片。
图1 电容式触摸感应原理
基于lpc1100系列cortex-m0微控制器电容式触摸感应按键原理如图2 所示,利用lpc1100的gpio中断功能加上内部定时器,可很方便的测量外部电容量变化。处理流程如下:
* 初始化key n为gpio口,必须关闭内部上拉功能,配置为既不上拉也不下拉的模式;
* 使能并配置key n的高电平中断;
* 将key n设置为输出,并输出低电平,此时电容放电;
* 开启定时器,将key n配置为输入,并开启高电平中断,此时电容开始充电,在key n的中断服务函数中读取定时器的时间;
* 根据这个充电时间的变化量就可以判断出是否有按键按下。
图2 基于lpc1100触摸按键原理
注:图2中只是示意了2个独立按键连接方案,利用lpc1100内部的gpio输入可以连接多达24个独立按键或滑条。
rc电路充放电在有无人体触摸时的充放电波形图如图3所示。当使用gpio配置为输入时电容 cx充电,如果没有人体触摸的时候电容的充放电曲线如图3绿线所示;当有人体触摸的时候,由于人体带来一个感应电容量,这时电容充放电速度变缓,如图3红线所示。利用这个时间的变化,再加gpio中断的检测功能,就可以判断是否有按键按下。
图3 有无人体触摸时的rc电路充放电示意图
方案特性
* 支持按键、滑块和滚轮触摸界面;
* 硬件资源占用少,占用2个定时器和gpio口;
* 外围器件少,每个通道只需两个电阻和一个电容,制造成本低;
* mcu上电自动校准,制造过程简单;
* 灵敏度可调节,具有很高的调节性。
应用场合
电容触摸感应式按键具有不怕磨损、不受温湿度影响、防水保护和成本低廉等优点。因此已经被广泛的应用于手机、vcd、dvd、电磁炉、油烟机、热水器、洗衣机、微波炉、咖啡机、电冰箱、mp3、mp4、dpf数码相框和car dvd等。
实物图片

新能源汽车销量为何如此依赖政府红利?
雷军:Redmi这个新品牌对于小米来说意义重大
华为/步步高齐聚 东莞千亿级企业诞生的背后
英特尔推出无线显示传输技术
诺基亚智能手机价格有望下调15%
电容式触摸感应按键解决方案
电子芯片龙头股票有哪些
企业参展须知
台积电称不会向美方提供机密数据
XBee-PRO 900HP异步周期休眠模式介绍
旅游就买卡片机 盘点2017年7款最佳卡片相机
通用汽车电动皮卡车或在2020年末上市
如何才能正确选择合适的SMT贴片焊膏
传感器技术发展经历的三个历史阶段
三功能开关降压型3.6V~100V大功率LED照明降压芯片
淳一航空多类型无人机系统相关产品亮相第九届中国无人机大会
继电视后空调再掀涨价潮,成本递增或引发家电业新一轮洗牌
LED后灯组在大型卡车中大显神通
史上最贵华为P10到了!网友:华为的研发能力真不是吃素的!
海尔智家获“2021年度卓越责任上市公司”奖