編程器件的發展,讓電容式觸摸傳感器已成為各種消費電子產品中機械式開關的一種實用、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用總線。在本文所討論的系統中,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。

調整傳感器

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

圖6:差分計數與按鍵狀態之間的轉移函數。

圖7:將門限水平繪制在一個去除了基線的原始計數圖上。

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果。

圖9:向“開”狀態轉換時的局部細節圖。

圖10:向“關”狀態轉換時的局部細節圖。