基於Microchip微控制器的觸控感應技術

2021-09-07 06:54:26 字數 1551 閱讀 8455

microchip

提供兩種電容式觸控

感應解決方案,一種為張馳振盪器方式,即通過檢測觸控感應電容充放電的頻率變化,來檢測是否有鍵按下,根據微控制器整合的硬體資源不同,另一種通過microchip

微控制器整合的片上充電時間檢測單元(ctmu

)實現。

簡單rc振盪方式

這種方式比較適合乙個按鍵情況,通過整合模擬比較器

的pic10f204或pic10f206實現觸控感應功能,用到的硬體資源為模擬比較器

和timer0定時器。圖1為電路圖,上電時,觸控感應電容cp沒有充電,比較器

輸出高電平,通過d1給電容迅速充電至接近vdd,之後比較器翻轉,輸出低電平,cp通過r1放電,直至低於內部參考電壓0.6v,比較器翻轉輸出高,進入下乙個振盪週期。將比較器輸出送給timer0,作為時基,經過固定的軟體延時,讀出timer0的值,可以計算出比較器輸出頻率。當手指接觸按鍵時,電容值改變,隨之比較器輸出頻率改變,讀出的timer0的值發生變化,從而檢測到有觸控動作。

帶sr鎖存器

的比較器方式

利用pic16f61x、pic16f690和pic16f88x系列內部整合的模擬比較器具有sr鎖存器

功能,配合timer0和timer1,可以方便的實現觸控感應檢測。這類器件在不進行外部模擬通道擴充套件情況下,可以直接支援4路觸控感應檢測。

如圖2所示,cs表示觸控感應對地電容,觸控感應直接與微控制器片內比較器反相輸入端相連,比較器c1採用內部大約2/3vdd作為參考電壓,c2採用外部電阻分壓,獲得1/4vdd電壓。當上電時,cs上電壓為0,c2輸出為1,c1輸出為0,sr鎖存器

反相端輸出為1,通過電阻對cs充電;當cs電壓超過1/4vdd,c2輸出為0,sr鎖存器保持原來輸出狀態。當cs充電超過2/3vdd時,c1輸出為1,sr鎖存器反相端輸出由1變為0,cs通過電阻放電,當cs放電電壓低於2/3vdd時,c1輸出為0,sr鎖存器保持原來輸出狀態。當cs放電電壓低於1/4vdd時,c2輸出為1,sr鎖存器反相端輸出為1,通過電阻對cs充電,開始乙個新的週期。這樣cs反覆充放電,電容電壓為鋸齒波,sr鎖存器輸出為同頻率方波。

有觸控時,cs變大,改變了rc電路的時間常數,sr鎖存器輸出的方波頻率隨之發生改變。將sr鎖存器輸出的方波訊號送給timer1作為時基,每一次timer0溢位中斷,中斷程式中讀出timer1暫存器的值即代表對應頻率,頻率是否變化即代表是否有觸控動作。

容性感測模組(csm)方式

pic16f72x系列整合了csm,這個模組具有恆定的拉灌電流能力,能夠直接驅動容性負載(pcb焊盤),在觸控感應電容上形成連續振盪的三角波,csm輸出同頻率的方波,方波訊號可以提供給timer0或timer1做時基,通過timer2中斷讀出相對應的計數值,即代表對應頻率。這種方式電路非常簡單,可以直接將焊盤連線到csm輸入對應的引腳。

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