电容式触摸感应按键解决方案

1、在便携式媒体播放器和移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，时尚和低成本的优势，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。基于LPC1100系列Cortex-M0微控制器的电容式触摸感应按键方案,采用 LPC1100 的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，非常适合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基本原理如图1所示，当人体

2、（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。利用这个最基本的原理，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基于LPC1100系列Cortex-M0微控制器电容式触摸感应按键原理如图 2所示，利用 LPC1100的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模式；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

3、，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 的中断服务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。二 ElectrodeCapacitance (Cx) h32 位 Timer16 位 Timer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 LPC1100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，如果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

4、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，制造成本低； 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、防水保护和成本低廉等优点。因 此已经被广泛的应用于手机、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。MG TOUCH DEMCi实物图正面电磁炉电冰箱洗衣机洗琬机实物图片LJa*O 0