電容式觸摸感應按鍵解決方案

1、電容式觸摸感應按鍵解決方案方案簡介在便攜式媒體播放器和移動手持終端等大容量、高可視性產(chǎn)品的應用中，觸摸式按鍵作為一種接口技術(shù)已被廣泛采用。由于具有方便易用，時尚和低成本的優(yōu)勢，越來越多的電子產(chǎn)品開始從傳統(tǒng)的機械按鍵轉(zhuǎn)向觸摸式按鍵?；贚PC1100系列Cortex-M0微控制器的電容式觸摸感應按鍵方案，采用LPC1100的GPIO口和兩個內(nèi)部定時器，即可實現(xiàn)多達24個獨立按鍵或滑條式電容觸摸按鍵的應用。本方案采用外圍RC電路加軟件檢測技術(shù)，集成FIR濾波算法，擁有良好的抗干擾性能，可通過EFT（脈沖群抗干擾度測試）4KV的指標，非常適合由交流電驅(qū)動的電子設備。原理概述電容式觸摸感應按鍵的基本原

2、理如圖1 所示，當人體（手指）接觸金屬感應片的時候，由于人體相當于一個接大地的電容，因此會在感應片和大地之間形成一個電容，感應電容量通常有幾pF到幾十pF。利用這個最基本的原理，在外部搭建相關電路，就可以根據(jù)這個電容量的變化，檢測是否有人體接觸金屬感應片。圖1   電容式觸摸感應原理基于LPC1100系列Cortex-M0微控制器電容式觸摸感應按鍵原理如圖2 所示，利用LPC1100的GPIO中斷功能加上內(nèi)部定時器，可很方便的測量外部電容量變化。處理流程如下：· 初始化KEY n為GPIO口，必須關閉內(nèi)部上拉功能，配置為既不上拉也不下拉的模式； · 使能并配置KE

3、Y n的高電平中斷； · 將KEY n設置為輸出，并輸出低電平，此時電容放電； · 開啟定時器，將KEY n配置為輸入，并開啟高電平中斷，此時電容開始充電，在KEY n的中斷服務函數(shù)中讀取定時器的時間； · 根據(jù)這個充電時間的變化量就可以判斷出是否有按鍵按下。 圖2   基于LPC1100觸摸按鍵原理注：圖2中只是示意了2個獨立按鍵連接方案，利用LPC1100內(nèi)部的GPIO輸入可以連接多達24個獨立按鍵或滑條。RC電路充放電在有無人體觸摸時的充放電波形圖如圖3所示。當使用GPIO配置為輸入時電容Cx充電，如果沒有人體觸摸的時候電容的充放電曲線如圖3綠線所

4、示；當有人體觸摸的時候，由于人體帶來一個感應電容量，這時電容充放電速度變緩，如圖3紅線所示。利用這個時間的變化，再加GPIO中斷的檢測功能，就可以判斷是否有按鍵按下。圖3   有無人體觸摸時的RC電路充放電示意圖方案特性· 支持按鍵、滑塊和滾輪觸摸界面； · 硬件資源占用少，占用2個定時器和GPIO口； · 外圍器件少，每個通道只需兩個電阻和一個電容，制造成本低； · MCU上電自動校準，制造過程簡單； · 靈敏度可調(diào)節(jié)，具有很高的調(diào)節(jié)性。 應用場合電容觸摸感應式按鍵具有不怕磨損、不受溫濕度影響、防水保護和成本低廉等優(yōu)點。因此已經(jīng)被廣泛的應用于手機、VC