触摸按键的好多个经典案例

文件目录：
一、触摸按键介绍
1、简述
2、原理详细介绍
3、应用简介
二、触摸按键的好多个经典案例


一、触摸按键介绍
1、简述伴随着多媒体数据查看的与日俱增，大家愈来愈多地提到并运用触摸按键，由于触摸按键具备经久耐用、反应灵敏、节约室内空间、便于实际操作等很多优势。依据工作中原理不一样，触摸式按键可分成四大类：电阻器式、电容式、红外感应式及其界面超声波式磁感应按键。电阻器式触摸按键：电阻式的触摸按键原理十分类似触摸屏技术性，必须由几块导电性塑料薄膜上边依照按键的部位印刷而成，因而这类按键必须在机器设备表层贴一张触摸塑料薄膜。电阻器式触摸技术性一直因为其廉价的价位而备受生产商的钟爱，可是因为导电性胶片的耐用度较低，而且也会减少透光度，因而早已被愈来愈多的所抛下。电阻器式、红外感应式与表层超声波式触摸技术性主要是运用于触摸屏上，单独一个按键非常少应用。
电容式触摸按键：主要是为了更好地摆脱电阻器式触摸按键的耐用度所确立的，电容式触摸按键选用电容量为分辨规范。针对单独一个按键而言它具备的优势如下所示： 1、可立即集成化在PCB中； 2、灵便的尺寸； 3、相对性附加成本费极低。
2、原理详细介绍 C=C基 △C 基电容C基由PCB材料和构造决策，它主要由铜盘与地间的电容和电源电路既有生存电容构成；转变电容△C是根据生存效用，关键指外部电导体与PAD中间的生存电容；

图1

2、原理详细介绍(TI)

如下图2，依据电源电路得知：B点要不为高要么为低，即仅有3.3V和0V2个情况；因而A点相匹配为2.2V和1.1V2个情况；假定B为高，则A点工作电压为2.2V，这时B点3.3V根据R24对电容C开展电池充电，当电容上的工作电压超过2.2V时，电压比较器翻转，B点工作电压为低，A点电压为1.1V，电容C根据R24对B点开展充放电，当电容工作电压低于1.1V，电压比较器再度翻转，B点为高，从而循环系统下来。因为每一个周期时间中C点充放电的前因后果工作电压和电池充电的终始工作电压相匹配相同，由T=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]，因而冲充放电時间相同；由此可见，这是一个规范的pwm占空比为50％的波形产生器。

各点工作电压波型如下图3：

由上得知，电容C与R24决策了B点波形的周期T，而电源电路中阻值始终不变，当电容C产生变化时，相对应单位时间内波形的翻转频次更改，当扩大或减少的值相当于某控制参数时，MCU分辨相对应键被按住。 TI的msp430F2111內部集成化16M钟表产生器，扫描仪六个键的时间周期为14.6ms；具体运用里将企业扫描仪周期时间内翻转频次转变做到百分之三为分辨根据；例如某键基电容为25pf，则冲充放电周期时间为： T=2*RC*Ln[(Vcc-V0)/(Vcc-Vt)] =2*100*103*25*10-12*LN[(3.3-1.1)/(3.3-2.2)]s =3.465us 企业扫描仪周期时间内（2.62ms）波形翻转频次为： n=2*2.62/3.465*1000=1512次则临界值翻转频次为： △n=1512*3%=46次即检验到翻转频次不大于1466次时判断按键按住。具体运用中只考虑到电容增加的百分比做到百分之三为开启临界值，而电容减少的状况不予以回应。

3、应用简介(TI)


3、应用简介触摸按键最重要的的设计方案是在PCB排版设计上，为了更好地得到平稳且较高的敏感度，应遵循下列标准： a、基电容容值小； b、基电容平稳抗噪； c、尽可能得到大的△C； 普遍作法有：提升触摸铜盘尺寸规格；减少铜盘与地间的间距；减少铜盘与手的间距；触摸盘反面铺装用30％～60％的网格图铺装这些。
图5


CYPRESS: Cypress关键选用一种称为CapSense触摸磁感应技术性，它是Cypress半导体材料应用CY8C21x34系列产品PSoC集成ic开发设计的、用以触摸式按键、触摸式下拉列表（Slider）、触摸式平板电脑(Touchpad)的触摸磁感应技术性。它运用PSoC的CY8C21x34系列产品集成ic一些独特的資源，依据电容磁感应的原理和松散振荡器的技术性完成触摸磁感应。差别于别的触摸磁感应技术性，CapSense技术具备几乎不用外部元器件，每一个按键的敏感度可独立调节，一个集成ic可与此同时执行好几个触摸式按键和触摸式下拉列表等优势。可用作各种各样电器产品替代传统的的轻按按键和薄膜键盘。一样它也特别适合在时尚潮流的手机应用。

CapSense原理： CapSense技术性是依据电容磁感应的原理和松散振荡器来完成触摸磁感应。如下图6中左半面是一个松散振荡器，它的工作中原理为：应用直流电源以iCHARGE电流量对Cp 电池充电，当Cp上的电流升高并恰好超出电压比较器的反方向键入端工作电压VBG（1.3V）时，电压比较器翻转到高电平，操纵复位开关合闭，Cp快速充放电到零。电压比较器翻转修复到低电频，直流电源以iCHARGE电流量再对Cp电池充电…这一全过程循环往复，产生振荡。 震荡的周期时间近似于电池充电的时长为：[Page]

CapSense原理：图内右半面是一个间距计数。它由一个8位的PWM和一个16位的计时器构成。它执行一段间隔时间（PWM的Duty）里16位的计时器系统对钟表的记数。PWM 的键入来源于电压比较器的导出，16位的计时器被设置成捕获计时器，它的键入来源于系统软件钟表SYSCLK。当PWM进到Duty情况时运行16位的计时器工作中，当PWM的Duty情况完毕时捕获16位的计时器的记数。这一记数的数值：

CapSense原理：
当⊿n超过事先制定的阈值时，就可以表明有手指头触摸。图7是无手指触摸和有手指头触摸相匹配松散振荡器的波型和PWM及计时器计标值变动的平面图。


CYPRESS原理图：

图8

二、经典案例
1、按键长按无响应
状况叙述：长半按声音 键时，回应大概六七秒后按键不回应，放开你的手2秒以后可修复，可是敏感度偏差；若从旁边渐渐地按上来，按键立即不回应。剖析：因为触摸按键是依据电容的变动来分辨按键是不是按住，因此它必须界定一标准电容（即C基），可是具体中C基的值并并不是不会改变的,它会由于自然环境中溫度、环境湿度等的变动而更改，因而手机软件中会即时对C基开展追踪，并将跟踪到的电容值做为标准电容，用于分辨按键是不是被按住；由此可见手机软件变更追踪速度可处理此问题。 解决方案：手机软件变更单片机设计对当今电容的追踪速度。 备注名称：按键按住时单片机设计不追踪当今电容值。

2、迅速自动开关机按键无响应；状况叙述：以上问题1造成以后，东莞QA及PE对TI触摸按键的适应力开展了进一步检测，在恶劣状况下自动开关机，发觉会发生按键全无响应状况；并且关键是在26寸上发生，32寸、42寸等设备不易仿真模拟出去。剖析：26寸和别的型号都应用同样的电脑主板及主板部件，仅有开关电源应用有差别，32寸和42寸都应用企业自做开关电源（37C03A&37C02A），而26 寸应用的是购入麦格米特开关电源，经检测，该开关电源5VSTB断电奇慢，因为断电不彻底再次通电造成按键MCU校准出现异常导致以上状况概率非常大，经手动式校准按键MCU后其不回应状况消退；精确测量3.3VS对地电阻器仅有5K 上下，因而在电容上并电阻器概率并不大；后尝试在前面5VS加二极管加速断电，但并不可以获得实际效果，由此可见开关电源前面决策了断电慢，表芯后端开发束手无策。

3、按键长亮状况叙述：批量生产L26E9AD&L32E9AD时在超低温房内发生，按键中某一键一直处于被开启情况，而且不可以被释放出来！通过在东莞超低温房2天的试验，获得的理论依据是超低温房电磁波辐射比较大，影响了按键，在另一个超低温房内检测所有没什么问题！由此可见触摸按键抗干扰性较差，这可能是TI集成ic问题或编程设计不科学而致，中后期再次跟进。 4、别的型号填补打ESD时按键易被击败；因为应用触摸按键的型号在做ESD时要打5K、8K&15K髙压，一些型号按键（以CYPRESS计划方案占多数）在做髙压的时候会无功效。因为IC內部并没有对于ESD做对应措施，而在线路中提升ESD元器件需重做而且需要在IC的每一个脚都加！成本费较高，因此处理这一问题从外界提升加工工艺对策下手。具体中在按键靠缝处贴一锡箔纸到屏可以处理这一问题，但此对策的生产工艺流程难度系数巨大，因而许多型号这一对策并沒有导进生产制造…

完成...