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控制,MCU相关技术文章电容触摸技术在MCU的应用

电容触摸技术广泛应用于从智能手机到冰箱和汽车的电子产品中。在许多应用中,电容式触摸传感器向专用控制器芯片提供输入。MCU直接参与当控制器集成为一个外围单片机上死去。

无论MCU是否具有集成在芯片上的传感器/控制器电路,如果触摸传感器信息来自专用设备,MCU必须处理由电容触摸输入产生的若干问题,以达到令人满意的用户体验。这些包括延迟(对用户的及时响应)、准确性和能耗。在电池供电的设备中,能量消耗尤为重要。

MCU供应商提供各种各样的电容触摸解决方案,从专用外设到超低功耗接口,以及电池供电应用的电容式触摸传感器。然而,在审查解决方案之前,对电容触摸技术的快速回顾应该是有帮助的。

电容式触摸基础

传感器一般呈现特殊的设计问题,电容式触摸传感器没有什么不同。复杂度很大程度上是由于传感器电场的分布特性使得“集总元件”近似的行为不准确和误导。为了解决这些问题,半导体公司已经发表了大量的应用笔记,基本上提供了规则,如果遵循的话,将导致一个成功的设计。本文将讨论基本的考虑因素;了解一些基本知识对于使设计从正确的方向开始是必要的。

电容式触摸传感器可以用简单的空间参数大致分类:

零维传感器响应单个接触点。一个简单的按钮是最常见的实现。

一维传感器可以检测手指沿一个直线轴的运动。滑块和轮子是最流行的实现。

二维传感器可以检测手指沿两个轴的运动。触摸屏和触摸板是很好的例子。

这项技术相当复杂,但与以往一样,设计最终用户系统的第一个重要步骤是选择与应用程序相对应的传感器类型。

一、二维传感器最基本的电容触摸技术取决于表面电容。面板一侧涂有导电材料,另一面为绝缘材料。一个小的电压被施加到导电层,以创建一个弱电场。当导电手指或触笔触到表面时,电容器就会瞬间产生,从而改变电场。

传感器的控制器可以通过测量面板四个角的电容变化间接地计算触摸的位置。电容变化越大,接触就越靠近那个角。表面电容技术分辨率很低,容易受到电容耦合引起的误差。由于这些原因,它通常用于工业控制和亭。