数据转换数据转换/信号处理中的电容式触摸按键判码方法研究信号处理中的电容式触摸按键判码方法研究
摘要：本文介绍了如何利用简单的电容触摸按键电路配合MCU软件处理实现准确的键码判码.针对电容按键信号
的高灵敏度和易受干扰以及容易随环境变化产生漂移的特点，重点从软件方面分析了如何实现去除按键输入信
号干扰的滤波算法以及有效地解决了输入按键信号的漂移问题.该方法的硬件电路非常简单，由于MCU固件容量
不大.占用处理器资源少和采用分时处理手段，用于电路管理和控制的MCU可以同时用于按键信号处理，有利于
提高产品的性价比. 1.引言 触摸按键具有美观时尚.使用寿命长和抗潮湿灰尘等优点，是传统机械式按
键的理想升级换代选择.但是触摸按键也有信号稳定性较差和易受干扰的弱点，给设计工作带来较大的难度.
摘要：本文介绍了如何利用简单的电容触摸按键电路配合MCU软件处理实现准确的键码判码.针对电容按键信号的高灵敏
度和易受干扰以及容易随环境变化产生漂移的特点，重点从软件方面分析了如何实现去除按键输入信号干扰的滤波算法以及有
效地解决了输入按键信号的漂移问题.该方法的硬件电路非常简单，由于MCU固件容量不大.占用处理器资源少和采用分时处理
手段，用于电路管理和控制的MCU可以同时用于按键信号处理，有利于提高产品的性价比.
1.引言
触摸按键具有美观时尚.使用寿命长和抗潮湿灰尘等优点，是传统机械式按键的理想升级换代选择.但是触摸按键也有信号
稳定性较差和易受干扰的弱点，给设计工作带来较大的难度.本文针对这些问题提出了有效.易于实现的触摸按键处理方法，该
方法硬件电路简单.软件易于实现，具有较大的实用价值.由于软件占用处理器资源少和采用分时处理，一般利用产品原来MCU
就可以完成按键的采集和处理运算.目前该技术已经成功地应用于广州仕创电子有限公司多款OEM音频数码产品.
2.电容触摸按键简介
电容式触摸感应按键的基本原理就是一个张弛振荡器.如果用手指触摸接触开关，就会增加电容器的介电常数，频率就会
相应减少.
测量周期的变化，就可以侦测触摸动作.
3.电容触摸按键信号采集和处理工作原理
按键的输入信号处理的电路构成有两种方式.
第一种是利用专用的触摸键处理集成电路芯片和相应的外围电路构成，这种方法的特点是方便使用，设计者不会有什么技
术难度；缺点是电路成本高，应用的灵活性要差一点.
如图1所示，电路由专用电路芯片和少量的外围电路构成.感应电容CS.外围电阻和芯片内置运放组成张弛振荡器，产生的
震荡脉冲送入信号处理单元，处理结果由Pout端子输出.
本文介绍的触摸按键电路结构如图2所示.它是由SONIX单片机SN82501B以及有关的周边电路组成，MCU工作于内部震荡
时钟和内部上电复位方式，感应输入信号端来自于用户操作界面，比较器LM339和其输入端的阻容器件构成电容C2的充电电
压比较电路，R1和R2的分压比决定了比较器的参考点电压，R3.C2组成充电回路.工作过程如下：
当P2.1被置为输出端且为低电平时，对C2放电，LM339输出为低电平；当P2.1被置为髙阻态时，5V电源通过R3对C2充
电，当C2的充电电压大于LM339的反向端电压时，LM338的输出端出现正跳变信号，该信号送到单片机输入端P2.2.如果触摸
按键有操作的时候，感应的电荷会影响C2的充电过程，使得充电时间加长.
资源评论
