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基于嵌入式技术支持的感应按键设计

发布时间:2021-09-30 06:53 作者:全球体育官网 点击: 【 字体:

本文摘要:1章节 感应器按键技术是一项新兴的技术,如今早已被普遍用作各种产品。尤其是近两年来,使用感应器按键的家电产品呈现出雨后春笋般的兴盛景象。目前,市面上的这类产品主要有智能电冰箱、数字液晶电视、热水器、电热炉等家电产品。使用感应式按键的家电产品,可以设计出有靓丽的控制面板,同时,与机械式按键比起具备更长的使用寿命。 目前,感应器按键的应用于方式主要有两大类: ①使用专用芯片,比如昆腾公司的感应器按键芯片QT240、QT1101,以及康拓斯公司的CT1008等。

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1章节  感应器按键技术是一项新兴的技术,如今早已被普遍用作各种产品。尤其是近两年来,使用感应器按键的家电产品呈现出雨后春笋般的兴盛景象。目前,市面上的这类产品主要有智能电冰箱、数字液晶电视、热水器、电热炉等家电产品。使用感应式按键的家电产品,可以设计出有靓丽的控制面板,同时,与机械式按键比起具备更长的使用寿命。

  目前,感应器按键的应用于方式主要有两大类:  ①使用专用芯片,比如昆腾公司的感应器按键芯片QT240、QT1101,以及康拓斯公司的CT1008等。这类芯片内部烧结了处置感应器按键的软件,需要对按键感应器电极(金属弹簧或导电海绵)的信号展开收集和分析,最后将分析的结果以低低电平形式输入到应用于系统的处理器I/O口。比如,当手附近感应器电极的时候输入高电平,靠近感应器电极的时候输入低电平。这类芯片外围必须少量的分立器件,实际用于时要根据应用于场合对这些外围器件的参数展开微调,以达到最佳效果。

  ②使用集成式芯片。发售这种方式的芯片厂家将处置感应器按键的软件部分映射到单片机程序中,用户如果必须中用感应器按键,只必须在单片机研发环境里将必须的I/O口配备为感应器按键的输出口,同时系统通过调用芯片厂家获取的函数库模块来加载感应器按键的结果。基于Atmel公司ATmega系列单片机的感应器按键就是归属于这种应用于方式,它是将其QTouch技术的软件代码以库函数模块形式获取给用户用于。  2QTouch技术  QTouch技术是Atmel公司触碰技术部前身Quantum研发的一项技术。

所研发的集成电路技术是基于电荷的传输电容式感测。QTouchIC检测用传感器芯片和非常简单按键电极之间相连来检测触碰,如图1右图。QTouch器件对不得而知电容的感测电极电池到未知电位。电极一般来说是印刷电路板上的一块铜区域,该电极可以通过金属弹簧或者导电海绵来伸延应用于空间。

在1个或多个电荷传输周期后测量电荷,就可以确认感测板的电容。在触碰表面按手指,造成在该点影响电荷东流的外部电容,作为一个触碰记录;也可确认QTouch微控制器来检测手指的相似度,而不是意味著触碰。

辨别逻辑中的信号处理使QTouch完善和可信,同时可以避免静电脉冲或瞬时无意识触碰/相似引发的假启动时。    图1QTouch技术示意图  QTouch传感器可以驱动单按键或多按键。在用多按键时,可以为每个按键设置一个分开的灵敏电平。

可以用有所不同大小和形状的按键来符合功能和审美拒绝。QTouch技术可以使用两种模式:长时间或“触碰”模式,以及高灵敏度或“相似”模式。

用高灵敏电荷传输相似感测来检测末端用户相似的手指,用用户模块中断电子设备或电气装置来启动系统功能。为了构建较好的电磁兼容,QTouch传感器使用扩频调制和稠密、随机电池脉冲(脉冲之间具备宽延后)。

单个脉冲可以比内部串脉冲间隔短5%或更加较短。这种方法的优点是交叉传感器阻碍较小,功耗较低,且减少了RF电磁辐射和极化亲率。QTouch器件对于快变化(由于老化或环境条件转变)具备自动飘移补偿。

这些器件不必须线圈、振荡器、RF元件、专门缆线、RC网络或大量的分立元件。  3硬件设计  基于ATmega48的感应器按键,在硬件设计上非常简单,每路按键只必须一个电阻和一个电容才可构建。一般来说情况下,感应器电极一般以铜箔形式产于在印刷电路板上,可以根据明确的应用于必须将感应器电极设计成有所不同的尺寸和形状。

同时,使用金属弹簧或者导电海绵等具备导电功能的介质,需要将按键伸延到适合的长度或高度,如图2右图。    图2使用金属弹簧伸延的感应器电极    图3硬件原理图  典型应用于情况下,取样电容C1或C2使用22nF,限流电阻R1或R2使用1kOmega;。但是实际应用于系统中必须根据感应器按键的灵敏度,对取样电容的容值和限流电阻的阻值展开调整,以达到最佳效果。硬件原理图如图3右图。


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