触摸按键解决方案.doc

电容式触摸感应开关解决方案介绍在便携式媒体播放器和挪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，时尚和低本钱的优势，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微控制器的电容式触摸感应按键方案，采用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，非常适宜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根本原理如图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利用这个最根本的原理，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微控制器电容式触摸感应按键原理如图2 所示，利用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形式； 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的中断效劳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，假设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，制造本钱低； 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、防水保护和本钱低廉等优点因此已经被广泛的应用于、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。