电容式触摸按键的按键扩展方法
Application Report
ZHCA078 – February 2010
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电容式触摸按键的按键扩展方法
俞诗鲲 Semi/AEC/MSP430
摘要
基于MSP430的触摸式传感器采用张驰振荡技术,兼具超低功耗和抗干扰能力强的优点,为广大方案设计商所青睐.如今,越来越多的产品开始采用触摸式传感器,所需按键的数量也随之上升.但是MSP430受限于内置比较器的输入端口数量,只能直接支持6个按键.在这篇应用文档中,我们将介绍两种扩展按键数量的方法,同时提供一种更高效按键检测算法, 以利于在多按键应用中缩短检测时间. 目录
1. 触摸式应用要求更多的按键...............................................................................................................2
2. 基于MSP430的张驰振荡触摸按键方案简介.....................................................................................2
3.
扩展按键方法....................................................................................................................................3 3.1 口线复用.....................................................................................................................................4 3.2 使用外部I/O 扩展芯片..................................................................................................................6 4. 改进的检测技术.................................................................................................................................8 5. 总结.................................................................................................................................................10 6. 参考文献.. (11)
图表
图1. 基于MSP430的张驰振荡触摸按键原理...............................................................................2 图2. 振荡频率计算原理................................................................................................................3 图3. 口线复用扩展方法................................................................................................................4 图4. 灵敏度受按键大小影响.........................................................................................................5 图5. 使用口线复用方式设计的触摸式滑动条................................................................................5 图6. 口线复用方式下的按键走线..................................................................................................6 图7. 使用外部I/O 扩展芯片扩展按键...........................................................................................6 图8. 用LV4051扩展按键.............................................................................................................7 图9. LV4051的寄生电容.............................................................................................................7 图10. 检测窗口长度和检测精度的关系...........................................................................................8 图11. 新张驰振荡检测技术的系统框图...........................................................................................9 图12. 新张驰振荡检测技术的检测方法...........................................................................................9 图13. 新检测方法下的检测时间和检测精度对比..........................................................................10 图14. 两种按键扩展方法比较. (10)
2 电容式触摸按键的按键扩展方法
1. 触摸式应用要求更多的按键
经过多年的技术演进和量产检验,触摸式按键技术如今日趋成熟.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.新的应用对触摸式按键提出了新的需求,其中之一就是要求的按键数目显著增加.一些家电产品如电磁炉需要20多个按键.另一方面,电容式触摸按键检测精度的提升也使得以往使用电阻式触摸技术来满足需求高分辨能力的应用,比如触摸屏,有机会采用成本更加低廉的电容式触摸技术,这些应用需求反过来又推动了在电容式检测技术中增加按键数目的要求.
目前世面上的电容触摸方案多为专用集成电路,而基于MSP430的张驰振荡触摸按键技术采用的是纯软件的按键检测技术.我们可以针对不同的应用,不同的噪声环境,集成不同的滤波算法.因此,MPS430触摸按键方案拥有良好的抗干扰性能,非常适合由交流电驱动的电子设备,比如家用电器. 如何使我们的方案支持更多的按键将是下阶段摆在我们面前的问题.
2. 基于MSP430的张驰振荡触摸按键方案简介
在讨论按键扩展问题之前,我们简单的回顾一下基于MSP430触摸按键的实现原理.下图1 显示了利用MSP430的内置比较器构建张驰振荡结构
,实现触摸按键的系统框图:
图1.
基于MSP430的张驰振荡触摸按键原理
MSP430的内置比较器和外部的冲放电电阻Rc 以及感应电容Csensor 一起构成了一个张驰振荡器结构.而感应电容Csensor 就是这个振荡器的调协元件,Csensor 的任何变化都相应的改变张驰振荡器的谐振频率.我们利用MSP430内置的定时器A 来采样振荡频率,从而可以检测到Csensor 的变化.
片外的三个阻值为R 的电阻网络提供了比较器的参考电压,而这个参考电压受到比较器的输出的反馈激励,其电压值在1/3V CC 和2/3V CC 之间反复变换,造成张驰振荡器的持续振荡.振荡的频率可以由以下公式计算:
f OSC = 1/[1.386 × R C × C SENSOR ]
电容式触摸按键的按键扩展方法 3
从上述公式中可以看到, 振荡频率和传感器的电容值成反比,因此只要检测出振荡频率就可以得出传感器的电容. 而频率是周期的导数,只要采样到振荡周期就可以反推出我们需要的电容值.
我们在计算振荡周期是采用如图2所示方法:在固定是时间窗中计数完整的振荡周期个数, 用时间窗的长度T 除以计数的个数n 就是采样的周期. 实际应用中我们可以进一步简化:我们关心的并不是电容容值的绝对值,而是相对变化量. 因为周期 (频率)和感应电容的容值存在一一对应的关系,而在采样窗口T 固定的情况下,振荡周期也由振荡次数n 唯一确定, 因此我们可以直接用n 来作为按键触发的判据.
图2.
振荡频率计算原理
在上述实现方法中,我们使用MSP430片内的12KHz 低速振荡源VLO 驱动MSP430内置看门狗WDT 来产生检测窗口.MSP430片内的定时器A 用来计数检测窗口中的振荡次数. 程序在检测窗口的下降沿和上升沿分别捕获定时器A 的输出, 两次捕获的定时器计数差就是采样窗口中振荡的次数n.
为方便分析, 基于n 我们作如下定义: Base_C: 感应电容为基电容(没有按键触发)时对应的振荡次数 Delta_C: 本次检测的振荡次数相对于基电容时振荡次数的变化量
只要确定了Base_C, 每次检测完毕, 我们用当次检测的结果减去Base_C 就可以得到Delta_C. 如前文分析, Delta_C 的值可以作为按键触发的判决依据.
需要详细了解TI 张驰振荡触摸按键技术细节的读者,可以参考我们的另一篇技术文档SLAA363 PCB-Based Capacitive Touch Sensing With MSP430.
3. 扩展按键方法
4 电容式触摸按键的按键扩展方法
在张驰振荡触摸按键方案中, 每一个按键需要连接到片内比较器的输入口线上. MSP430内置的比较器拥有一个8位线的复用器, 从图1的结构中可以看出,我们需要一个比较器输入口来作为参考电压输入,因此最多还可以直接连接7个按键.考虑到很多触摸式按键应用会使用比较小的MSP430芯片比如MSP430F2011/F2111,在这些芯片中,某些比较器输入端和TACLK 和CAOUT 复用在一起,也没法用于连接按键. 所以实际可用的按键接入口只有6个. 这样的按键数目对于很多应用都是远远不够的.为了扩展按键,本文向大家介绍两种方法:口线复用和使用外部I/O 扩展芯片.
3.1 口线复用
口线复用运用了数学组合的原理. 在这种方式下, 每一个触摸按键会由两块或多块铜皮组成, 而每一个片内比较器的输出口线会同时连接到不同的按键的铜皮上. 这样当一个按键被触发时, 该按键所对应的几个比较器输入口线会同时检测到电容变化, 由于每个按键对应的口线组合都是独一无二的, 我们可以在软件中区分出究竟是哪个按键被触发. 因为经过口线组合后的组合特征量会大于原始的口线个数, 所以这种方法可以用来扩展按键数量
.
图3. 口线复用扩展方法
图3是一个应用实例, 在这个例子中采用了2线组合, 根据组合数原理, 我们可以从5个比较器输入口线中得到总共10种不同的组合, 也就是10个按键.
C5C2 =10
口线组合方法的最大优点是不需要增加额外的电子元器件或IC, 是成本最低的解决方案. 但是它的局限性也非常明显. 首先, 按键扩展的数量受到数学组合以及组合深度的限制. 理论上来说, 以5根比较器输入口线位基础,我们最多可以复用出31个不同的组合:
C5C1 + C5C2 + C5C3 + C5C4 + C5C5 = 5 + 10 +10 + 5 +1 = 31
事实上, 深度的口线复用在物理上是无法实现的: 在考虑PCB 版图时, 一个按键很难容纳太多的铺铜片. 一般情况下, 2线组合的复用方式在纯按键应用中是比较常见和易于实现的.
电容式触摸按键的按键扩展方法 5
口线复用的另一个问题是灵敏度的降低. 我们知道触摸式电容按键的电容计算可以由以下公式得出:
d
A
C r εε0=
从上式可以看出, 电容的容值和铜皮的正对面积成正比. 当我们使用口线复用方法时, 一个按键包含多个铜皮,每一块铜皮的面积因此减小为原来的几分之一, 而电容变化量Delta_C 也会相应减小. 图4给出的实验数据证实了电容随铜皮大小的变化趋势.
图4.
灵敏度受按键大小影响
过低的灵敏度会造成很多问题, 比如按键反应迟钝, 抗干扰能力减弱等. 尤其是当面板厚度超过5毫米时,按键可能完全失去功能.
总而言之, 口线复用的方法非常适合于按键数目不超过10个的应用. 而另一个合适的应用场景是触摸式滑动条和触摸屏, 因为在这类应用中可以使用比较高的复用深度. 图5是使用MSP430F2011设计的触摸划动条.
图5.
使用口线复用方式设计的触摸式滑动条
6 电容式触摸按键的按键扩展方法
采用口线复用方式时还有一个潜在的应用问题, 因为客户在使用按键时有时会按偏, 如果正好按到按键的左半部分或右半部分, 因为只有一个或一部分铜皮受到感应, 可能会造成程序的误判断. 因此按键的PCB 设计需要改进. 对于复用的按键, 其走线最好是采用交错的形式, 如图6的B 部分所示.
A. 普通走线
B. 交错走线
图6.
口线复用方式下的按键走线
3.2
使用外部I/O 扩展芯片扩展按键
扩展芯片更容易实现和理解I/O 扩的一个比较器输入接口线上, 如此我们便可以用这个比较器接口线来控制所有连接到I/O 扩展芯片扩展端的按键了. 一般来说普通的I/O 扩展芯片都可以做到1对8个或16的扩展, 因此使用这种方法可以轻松的扩展到几十个按键. 图8是一个应用实例. 利用两个1对8的扩展芯片LV4051, 我们的演示板用MSP430F2111轻松实现了对17个按键的控制
电容式触摸按键的按键扩展方法
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图8. 用LV4051扩展按键
使用外部I/O 扩展芯片增加按键的方法由于没有影响按键大小, 不会直接降低按键的灵敏度. 但是外部I/O 扩展芯片并不是理想无损的I/O 通道复用器. 比如LV4051, 它的输入和输出端都有寄生电容的存在. 这些寄生电容的等效电路如图9所示
.
图9. LV4051的寄生电容
因此,如果在按键和比较器输入端口线之间加入了LV4051之类的扩展芯片, 扩展芯片的寄生电容就和触摸式按键的感应电容形成并联的结构, 寄生电容的容值会直接累加到按键电容的基电容Base_C 上. 从理论的角度看, 因为我关心的是感应电容的变化量Delta_C, 基电容Base_C 的增加并不会直接影响到按键的灵敏度. 但是在实际应用中, 由于我们是用定时器A 的计数值来表征容值大小, 即使Delta_C 没有减小, Base_C 的增加也会造成Delta_C/Base_C 比率下降. 假如检测窗口的大小固定, 那么检测到的Delta_C 绝对数值会减小. 举例来说, LV4051输入输出端的寄生电容加起来大概是25pF 左右, 一般按键的感应电容在10pF 左右, 假如使用5毫米的面板, 感应电容的变化量大概只有
0.2~0.3pF, 那么Delta_C 相对于Base_C 的比率将由没使用LV4051时的2%降至0.5%. 其结果是, 在这样小的比率下, Delta_C 的绝对数值只能达到各位数, 远远不能满足高于噪声门限的要求. 因此要在使用外部I/O 扩展芯片的情况下为保证Delta_C 的分辨率, 只有延长检测窗口.
我们在使用外部I/O 扩展芯片的情况下, 对于检测窗口长度和灵敏度(Delta_C)分辨率的关系进行了一个测算. 如图10
8 电容式触摸按键的按键扩展方法
所示. 在这个测算用例中, 冲放电电阻R C 的阻值是51k, 张驰振荡器的振荡频率大致在330-kHz 左右. 图10的 X 轴表示实测的Base_C/(Delta_C)大小, Y 轴是检测窗口的长度. 通常情况下为了保证远离噪声门限的, 我们希望 Delta_C 至少在几十的量级以上. 那么从图10中我们可以看到左起第三栏可以满足要求. 以此为标准计算采样时间. 每一个按键的检测需要8192/330~=25ms. 如果是一个8按键的应用, 一轮检测需要200毫秒左右. 如果是更多的按键则需要更长的时间. 即便是200毫秒, 也会使按键的反应变得非常迟钝, 不能满足绝大多数应用的要求.
8192(50)
32768(199)
Base_C(Delta_C)(in Timer_A count)
检测窗口长度和检测精度的关系
4.
扩展芯片增加按键数量的关键在于缩短单个按键的检测时间. 为了解决这个问题我们需要对传统的张驰振荡检测技术进行改进. 图11和图原理C a p t u r e
电容式触摸按键的按键扩展方法 9
图11. 新张驰振荡检测技术的系统框图
在新的方式下, 张驰振荡器的输出CAOUT 不再作为高速的时钟去驱动定时器A 计数, 而是作为一个低速的时钟来形成检测窗口. 同时我们用另一个高速的16MHz 时钟SMCLK 来计数由张驰振荡器CAOUT 输出的N 个周期信号的长度.
(Fast)(Very
图12.
新张驰振荡检测技术的检测方法
图12给出更为详细的系统运作方式. 定时器A 工作在捕获模式, 张驰振荡器输出CAOUT 作为定时器A 的捕获源. 另一个16MHz 的高速时钟SMCLK 驱动定时器A 来计数. 开始检测时, 程序记录下第一个CAOUT 上升沿时定时器A 的计数值, 之后一直到第N 个CAOUT 结束时, 再记录下当时的定时器A 计数值. 这样两个计数值的差就是N 个完整张驰振荡器振荡周期的时间量.
现在我们可以计算出新的检测方法下检测每个按键消耗的时间: 在与图10用例相同的要求下, 我们需要Base_C 达到8192, Delta _C 达到50. 我们的MCU 跑在16MHz 的时钟下, 那么8192个主频周期需要
8192/16=512微秒. 现在的检测时间只有原来的1/48. 图13给出了新旧两种方式下检测时间的对比. 如果使用新的检测方法, 即使是20个按键的应用我们也可以在10毫秒内检测完毕, 丝毫不会影响按键响应速度. 有了新的检测方法, 传统的电阻式触摸屏这类包含上百个触摸单元的应用将有机会由成本更为低廉的电容式技术取代.
新检测方法下的检测时间和检测精度对比
该程序设定在MSP430F2121演示板上运行
就可以简单的移植到自己的平台上.
张驰振荡触摸按键技术上两种按键扩展的方法
中:
成本灵敏度检测时间
无decreased
需要额外IC
图14.两种按键扩展方法比较
总的来说, 如果触摸式按键应用不是特别复杂, 所需按键数目小余10, 可以采用口线复用的方式降低成本. 假如按键数量要求较多, 用I/O扩展芯片的方法会更容易实现. 无论使用哪一种按键扩展方法, 我们都推荐使用本文所介绍的新的检测技术, 来降低检测时间提高响应速度.
当然, 任何应用都有其特殊性, 而不能简单的以本文提出的10个按键的标准来选择按键扩展方式. 在很多情况下, 我们需要根据产品的特点来选择真正合适的方法. 甚至在很多时候我们要结合使用两种按键扩展方式. 比如触摸屏, 它本身的传感器数量远远超过10个, 但是从另一个角度看, 触摸屏又是一个二维的滑条应用, 适合深度
10电容式触摸按键的按键扩展方法
电容式触摸按键的按键扩展方法 11
复用的方法. 对于这种应用, 只有结合使用两种扩展方式, 才能真正兼顾产品的成本和性能. 本文的目的是给读者介绍基本的按键扩展方法及其原理, 希望读者能够针对各自的应用设计出最优化的方案.
6. 参考文献
1. MSP430x2xx Family User’s Guide (SLAU144)
2. MSP430F20xx data sheet (SLAS491)
3. PCB-Based Capacitive Touch Sensing With MSP430 (SLAA363)
4. MSP430 Capacitive Single-Touch Sensor Design Guide (SLAA379)
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电容式触摸按键PCB布线
`电容式触摸按键 1. 电源 A.优先采用线性电源，因为开关电源有所产生的纹波对于触摸芯片来说影响比较大 B.触摸IC的电源采用开关电源时，尽量控制纹波幅度和噪声。在做电源变化时，如果纹波不好控制， 可采用LDO经行转换 C.触摸芯片的电源要与其他的电源分开，可采用星型接法，同时要进行滤波处理。 如果电源干扰的纹波比较大时可以采用如下的方式： 2.感应按键 A. 材料 根据应用场合可以选择PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等 但在安装时不管使用什么材料，按键感应盘必须紧密贴在面板上，中间不能有空气间隙。 B. 形状： 原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。我们推荐做成边缘圆滑的形状，如圆形或六角形，可以避免尖端放电效应 C. 大小 最小4mmX4mm, 最大30mmX30mm，有的建议不要大于15mmX15mm，太大的话，外界的干扰相应的也会增加 D. 灵敏度 一般的感应按键面积大小和灵敏度成正比。一般来说，按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍，并且增大电极的尺寸，可以提高信噪比。各个感应盘的形状、面积应该相同，以保证灵敏度一致。 灵敏度与外接CIN电容的大小成反比；与面板的厚度成反比；与按键感应盘的大小成正比。 CIN电容的选择： CIN电容可在0PF～50PF选择。电容越小，灵敏度越高，但是抗干扰能力越差。电容越大，灵敏度越低，但是抗干扰能力越强。通常，我们推荐5PF～20PF E. 按键的间距 各个感应盘间的距离要尽可能的大一些（大于5mm），以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做感应盘时，若感应盘间距离较近（5MM～10MM），感应盘周围必须用铺地隔离。 如图：各个按键距离比较远，周围空白的都用地线隔开了。但注意地线要与按键保持一定的距离
威纶触摸屏Easybuilder 软件使用入门
威纶触摸屏Easybuilder 500软件使用入门 下面通过多画面变频电机测控实验的例子，来介绍触摸屏Easybuilder 500软件的使用方法。 一触摸屏的画面设计介绍 参数设置 在中国台湾威纶公司的触摸屏组态软件EasyBuilder中新建一个项目，选择触摸屏的型号为5.7in的MT506T/C/M(320×234)，语言为“东方语言”。在组态软件的工作区出现自动生成的初始画面。执行菜单命令“编辑”→“系统参数”，在打开的对话框的“PLC设置”选项卡中，设置PLC的类型为FX2N，并设置PLC与触摸屏的通信参数。 画面的生成与参数设置 执行菜单命令“窗口”→“打开窗口”，在出现的“打开窗口”对话框（见图1）中可以新建画面、删除和打开选中的画面。点击“新建窗口”按钮，选择窗口的类型为基本窗口，在打开的“窗口设置”对话框中设置窗口的属性，生成一个新的窗口。在“打开窗口”对话框中选中某个画面后点击“设置”按钮，可以设置该窗口的参数。用“背景”域的“颜色”选择框可以设置画面背景的颜色。我建立了两个窗口，一个命名为“初始画面”，窗口编号为10，一个命名为“主画面”，窗口编号为11。
图1 “打开窗口”对话框 图2是触摸屏上电后自动打开的初始画面，图3中的主画面用来监视和控制一台变频器驱动的电动机的运行。用触摸屏上的两个按钮来控制电动机的起动和停止，用FX2N的输出点Y0来控制电动机运行。在触摸屏上设置的电动机转速给定值送到PLC的数据寄存器D0，同时用触摸屏显示PLC的D1中实测的电动机转速。生成触摸屏画面的主要工作就是生成画面中的各种元件和设置它们的属性。 图2 初始画面图3 主画面 指示灯的组态 如何找到画面设计所需的组态元件，在哪里？看图4可知，一种方法是点击菜单栏“元件”选项，出现下拉菜单，以及选择你需要的元件，例如“位状态指示灯”，大家找到了吗？另一种方式是在软件界面右侧，元件工具条里找，鼠标在每个元件图素上等待片刻，就会自动显示出该元件图素是啥元件，大家试试，
电容式触摸屏设计要求规范精典
电容式触摸屏设计规 【导读】：本文简单介绍了电容屏方面的相关知识，正文主要分为电子设计和结构设计两个部分。电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面，结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面 【名词解释】 1. V.A区：装机后可看到的区域，不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。 2. A.A区：可操作的区域，保证机械性能和电器性能的区域。 3. ITO：Indium Tin Oxide氧化铟锡。涂镀在Film或Glass上的导电材料。 4. ITO FILM：有导电功能的透明PET胶片。 5. ITO GALSS：导电玻璃。 6. OCA：Optically Clear Adhesive光学透明胶。 7. FPC:可挠性印刷电路板。 8. Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。 9. Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。（Flim Sensor OR Glass Sensor） 【电子设计】 一、电容式触摸屏简介 电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel（Capacitive Touch Screen），简称CTP。根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP和互电容式CTP，根据应用领域不同
可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。 1、实现原理 电容式触摸屏的采用多层ITO膜，形成矩阵式分布，以X、Y交叉分布作为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，通过对X、Y轴的扫描，检测到触碰位置的电容变化，进而计算出手指触碰点位置。电容矩阵如下图1所示。 图1 电容分布矩阵 电容变化检测原理示意简介如下所示： 名词解释： ε0：真空介电常数。 ε1 、ε2：不同介质相对真空状态下的介电常数。 S1、d1、S2、d2分别为形成电容的面积及间距。
电容式触摸按键设计指南
Capacitive Touch Sensor Design Guide October 16, 2008 Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.1YU-TECH-0002-012-1
(3) (3) (5) (9) (11) (11) (17) (20) Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.2YU-TECH-0002-012-1
Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.3 YU-TECH-0002-012-1 1. 2. ( ) 3M 468MP NITTO 500 818
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Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.5 YU-TECH-0002-012-1 1. (FPC) ITO (Membrane) ITO ITO ( 10K ) FPC ITO MEMBRANE PCB
Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.6 YU-TECH-0002-012-1 2.ITO LCD ITO ( 10K ) 3. 1mm 8mm ( 8mm X 8mm ) 1mm 8mm X 8mm 2mm 10mm X 10mm 3mm 12mm X 12mm 4mm 15mm X 15mm 5mm 18mm X 18mm ( ) 196.85 mil (5mm) 0.254mm(10mil) 2mm 5mm 2mm
linux 触摸屏驱动程序设计
物理与电子工程学院 《嵌入式系统设计》 课程小论文 课题题目linux 触摸屏驱动程序设计系别物理与电子工程学院 年级08级 专业电子科学与技术 学号050208110 学生姓名储旭 日期2011-12-21
目录 第 1 章嵌入式 linux 触摸屏驱动程序设计........................................................................ - 2 - 1.1 课题设计的目的.......................................................................................................... - 2 - 1.2 课题设计要求.............................................................................................................. - 2 - 第二章课题设计平台构建与流程............................................................................................ - 2 - 2.1 嵌入式系统开发平台构建.......................................................................................... - 2 - 2.1.1 cygwin 开发环境............................................................................................ - 2 - 2.1.2 Linux 开发环境.............................................................................................. - 5 - 2.1.3 Embest IDE 开发环境.................................................................................... - 5 - 2.2 触摸屏设计流程.......................................................................................................... - 5 - 2.3 课题设计硬件结构与工作原理.................................................................................. - 6 - 2.3.1 硬件结构概述.................................................................................................. - 6 - 2.3.2 触摸屏工作原理.............................................................................................. - 8 - 第三章 Bootloader 移植与下载.............................................................................................. - 9 - 3.1 Vivi 源代码的安装.................................................................................................... - 9 - 3.2 Vivi 源代码分析...................................................................................................... - 10 - 3.3 Vivi 源代码的编译与下载...................................................................................... - 11 - 第四章 Linux 内核移植与下载.............................................................................................. - 12 - 4.1 Linux 内核源代码的安装........................................................................................ - 12 - 4.2 Linux 内核源代码分析与移植................................................................................ - 14 - 4.3 Linux 内核编译与下载............................................................................................ - 14 - 第五章触摸屏功能模块程序设计与交叉编译...................................................................... - 16 - 5.1 功能模块驱动程序设计............................................................................................ - 16 - 5.2 触摸屏功能模块交叉编译........................................................................................ - 20 - 第六章根文件系统建立与文件系统下载.............................................................................. - 20 - 6.1 Cramfs 根文件系统分析.......................................................................................... - 20 - 6.2 文件系统映像文件生成............................................................................................ - 21 - 6.3 功能模块运行与调试................................................................................................ - 22 - 第七章课题设计总结与体会.................................................................................................. - 26 - 参考文献：................................................................................................................................ - 27 -
电容式触摸按键解决方案模板
电容式触摸按键解 决方案
电容式触摸按键解决方案 一、方案简介 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，触摸按键已被广泛采用。由于其具有方便易用，时尚和低成本的优势，越来越多的电子产品开始从传统机械按键转向触摸式按键。 触摸按键方案优点: 1、没有任何机械部件，不会磨损，无限寿命，减少后期维护成本。 2、其感测部分能够放置到任何绝缘层（一般为玻璃或塑料材料）的后面，很容易制成与周围环境相密封的键盘。以起到防潮防水的作用。 3、面板图案随心所欲，按键大小、形状任意设计，字符、商标、透视窗等任意搭配，外型美观、时尚，不褪色、不变形、经久耐用。从根本上解决了各种金属面板以及各种机械面板无法达到的效果。其可靠性和美观设计随意性，能够直接取代现有普通面板（金属键盘、薄膜键盘、导电胶键盘），而且给您的产品倍增活力！ 4、触摸按键板可提供UART、IIC、SPI等多种接口，满足各种产品接口需求。 二、原理概述 如图1所示在PCB上构建的电容器，电容式触摸感应按键实际上只是PCB上的一小块“覆铜焊盘”，触摸按键与周围的“地信号”构成一个感
应电容，当手指靠近电容上方区域时，它会干扰电场，从而引起电容相应变化。根据这个电容量的变化，能够检测是否有人体接近或接触该触摸按键。 接地板一般放置在按键板的下方，用于屏蔽其它电子产品产生的干扰。此类设计受PCB上的寄生电容和温度以及湿度等环境因素的影响，检测系统需持续监控和跟踪此变化并作出基准值调整。 基准电容值由特定结构的PCB产生，介质变化时，电容大小亦发生变化。 图1 PCB上构建开放式电容器示意图 三、方案实现 该系列电容式触摸按键方案，充分利用触摸按键芯片内的比较器特性，结合外部一个电容传感器，构造一个简单的振荡器，针对传感器上电容的变化，频率对应发生变化，然后利用内部的计时器来测量出该变化，
最新威伦触摸屏程序上传方式
威纶触摸屏进行上传的详细步骤 TK6070iQ 通过 U 盘上传程序 1 .将 U 盘插入触摸屏上，等待几秒钟后，弹出 Download/Upload 窗口，点 击 Upload 按钮： 2. 弹出 Upload Settings 窗口： 2.1 ．用Upload project 上传工程 a:输入密码，初始密码为 111111 ；选中 Upload Project；点击 OK b:弹出“Pick a Directory”窗口，展开 usbdisk,选中 usbdisk 的下级目录 disk_a_1 ;点选右上角“+”号; 弹
出 New Directory 窗口 ,输入文件夹名，例如 upload；点击 OK： c:将蓝色横条定位在 upload(上一步建立的文件夹)，点击 OK 按钮开始上传： 2.2.用Upload all project files 上传工程 a:输入密码，初始密码为 111111 ；选中 Upload all project files；点击 OK
b:弹出“Pick a Directory”窗口，展开 usbdisk,选中 usbdisk 的下级目录 disk_a_1;点选右上角“+”号; 弹 出 New Directory 窗口 ,输入文件夹名，例如 upload-all；点击 OK： c:将蓝色横条定位在 upload-all(上一步建立的文件夹)，点击 OK 按钮开始上传：
3. 上传完成后，触摸屏画面如下图所示： 4. 将 U 盘插到电脑上，如果用 2.1 的方法(Upload project)上传的工程， 在 upload 文件夹里面会有一个 project.xob 的文件。如果用 2.2 的方法(Upload all project files )上传的工程,打开 upload-all 文件夹，找 到 mt8000\001 文件夹，对其中的 mt8000 文件增加“.xob”后缀名，使其变成 mt8000.xob。(这点很重要，否则不知道文件有没有) 5. 打开 EB8000 组态软件，点击“工具”下拉菜单->“反编译” : 6. 弹出“反编译”窗口，点击浏览：
电容式触摸屏设计规范精典
电容式触摸屏设计规范【导读】：本文简单介绍了电容屏方面的相关知识，正文主要分为电子设 计和结构设计两个部分。电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面，结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面 【名词解释】 1. V.A区：装机后可看到的区域，不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。 2. A.A区：可操作的区域，保证机械性能和电器性能的区域。 3. ITO：Indium Tin Oxide氧化铟锡。涂镀在Film或Glass上的导电材料。 4. ITO FILM：有导电功能的透明PET胶片。 5. ITO GALSS：导电玻璃。 6. OCA：Optically Clear Adhesive光学透明胶。 7. FPC:可挠性印刷电路板。 8. Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。 9. Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。（Flim Sensor OR Glass Sensor） 【电子设计】 一、电容式触摸屏简介 电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel（Capacitive Touch Screen），，根据应CTP和互电容式CTP。根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP简称． 用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。 1、实现原理 电容式触摸屏的采用多层ITO膜，形成矩阵式分布，以X、Y交叉分布作为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，通过对X、Y轴的扫描，检测到触碰位置的电容变化，进而计算出手指触碰点位置。电容矩阵如下图1所示。 1 电容分布矩阵图 电容变化检测原理示意简介如下所示：名词解释：：真空介电常数。ε0 ε2：不同介质相对真空状态下的介电常数。ε1 、d2S2d1S1、、、分别为形成电容的面积及间距。
电容式触摸按键布线
电容式触摸按键布线分享 1）:电容式触摸按键特点及应用 与传统的机械按键相比，电容式触摸感应按键不仅美观时尚而且寿命长，功耗小，成本低，体积小，持久耐用。它颠覆了传统意义上的机械按键控制，只要轻轻触碰，他就可以实现对按键的开关控制，量化调节甚至方向控制，现在电容式触摸感应按键已经广泛用于手机，DVD,电视，洗衣机等一系列消费类电子产品中！ 2）:电容式触摸按工作基本原理 所谓感应式触摸按键，并不是要多大的力量去按，相反，力量大和小的效果是一样的，因为外层一般是一块硬邦邦的塑料壳。具体就电容式而言，是利用人手接触改变电容大小来实现的，通俗点，你手触摸到哪个位置，那里的电容就会发生变化，检测电路就会检测到，并将由于电容改变而带来的模拟信号的改变转化为数字信号的变化，进行处理！ 3）: 电容式触摸按电容构成及判断 PCB材料构成基本电容，PCB上大面积的焊盘（触摸按键）与附近的地构成的分布电容，由于人体电容的存在，当手指按上按键后，改变了分布电容的容量(原来的电容并上了人体电容)，通过对PAD构成的分布电容充放电或构成振荡电路，再检测充放电的时间，或者振荡频率，脉冲宽度等方式可以检测电容容量的变化，继而可判断按键是否被按下。 电容式触摸按键布板要求 1）: PCB板的电容构成因素： PCB板中电容构成因素如右图： 其中代表PCB板最终生成电容
代表空气中的介质常数 代表两板电介质常数 代表两极板面面积 代表两板距离 2）: PCB板的布局 电容式感应触摸按键实际只是PCB上的一小块覆铜焊盘，当没有手指触摸时，焊盘和低型号产生约5—10PF的电容值，我们称之为“基准电容”故为了PCB设计尽量达到这值，PCB需要进行更好设计！如下图：
电容式触摸屏设计规范-A
电容式触摸屏设计规范
1 目的 规范电容式触摸屏(投射式)的设计，提高设计人员的设计水平及效率，确保触摸屏模块整体的合理性及可靠性。 2 适用范围 第五事业部TP厂技术部电容式触摸屏设计人员。 3 工程图设计 3.1 工程图纸为TP模块的成品管控，以及出货依据，包含以下内容： 3.1.1 正面视图: 该视图包含TP外形、view area、active area、FPC图形及相关尺寸.若TP需作表面处理,则必须对LOGO的位置、尺寸、材质、颜色、以及工艺进行标注。 需标注尺寸及公差如下： 3.1.2 侧视图: 该视图表示出TP的层状结构, TP各层的厚度、材质、FPC厚度（含IC等元件）必须标注。 需要标注尺寸及公差如下：
3.1.3 反面视图: 这一图层包含背胶、保护膜、泡棉及导光膜的外形尺寸,以及FPC背面的IC及元件区尺寸。 需要标注尺寸及公差如下： 3.1.4 FPC出线图:一般情况FPC的表示可以在正面视图中完成,主要反应FPC与主板的连接方式。如果FPC连接方式为ZIF ,则必须标注以下尺寸。 如果TP与主板的连接方式为B2B，则必须标注连接器的位置尺寸及公差。走线图,出线对照表: 走线图表示TP内部走线,如下图所示: 出线表为TP内部与外界的连接接口,电容的一般分I2C、SPI、USB,如下图所示: I2C接口
USB接口 3.2 文字说明 该部分对TP的常规非常规性能作重点表述,主要包括以下内容: 3.2.1 结构特性：包括lens材质，ITO膜的厂家及型号，IC型号3.2.2 光学特性：包括透光率，雾度，色度等 3.2.3 电气特性：工作电流，反应时间等 3.2.3 机械特性：输入方式，表面硬度等 3.2.4 环境特性：工作温度,储存温度，符合BHS-001标准等 以上特性如超出行业规格范围，需逐一标注，并让客户确认。 3.3 图档管理 图档管理这块需按以下原则进行相应维护： 3.3.1 按照命名规则填写图框,并签名。 3.3.2 如有更改需有更改记录及版本升级，并需客户确认。
电容式触控技术入门及实例解析
电容式触控技术入门及实例解析洪锦维著化学工业出版社 1.Pixcir IC 特点： (1) 2.触控技术的瓶颈 (1) 3.电容式触控芯片设计方法 (3) 1)开关电容法Switched Capacitor Method (3) 2)充电转换法(Charge Transfer Method) (4) 3)张驰振荡法(Relaxation Oscillator Method) (6) 4)串联电容分压法(Series Capacitor V oltage Division Method) (7) 1.Pixcir IC 特点： 1)采用低压制程0~3.3V 每秒充放电30million次。E=1/2CU2 ，可知较低的电压可以减少充放电过程中的能量损耗。 2)高压制程的输入一般是1.8～5V,扫描脉冲一般为10V+，所以需要增加DC/DC 电路，模拟电路设计增加了芯片体积与功耗。使用高压制程是为了提高信噪比。 3)Pixcir的Tango系列芯片均使用S-R扫描算法进行抗干扰处理。对于单指，S-R 算法几乎可以将干扰降低为0；对于多指，Pixcir使用软件模拟出一个实际的干扰曲线，通过调整SPI速度，可以使驱动信号曲线远离干扰曲线，提高抗干扰能力。 2.触控技术的瓶颈 1)floating 若在不接地的环境下使用，如木制桌椅上，会产生划线断点不连续现象。多指使用过程中，若无可靠GND回路，手指间信号会发生相互干扰。
Drive Drive Poor Return 解决方法： ①设备机壳采用技术设计（Iphone 外围的不锈钢圈），保证手持时人体与大地相连接通放电回路。 ② 内部增加GND 裸露金属面积，使用电磁辐射方式释放多余电荷。 2)AC Noise 连接充电器时，AC~DC 滤波不完全，引起纹波干扰。（<100MV ） 解决方法：保证充电器达到芯片设计水平；增加设备主板内部滤波模块。 3)大手指问题 大拇指用力按压，会判断为两个或多个触摸。 4)线性度。 5)形变导致的错误报点 组装或使用过程中，TP 形变或由于设备内部金属机构位移会造成sensor 对地电容发生变化产生错误报点。 6)手指分离 两指在间距很小时划线，区分两条轨迹。
嵌入式系统触摸屏驱动程序设计
ARM9嵌入式系统课程设计 --嵌入式系统触摸屏驱动程序设计 班级：通信 学号：11 姓名：*** 指导老师：*** 课程设计时间：2011.12.4---2011.12.8
目录 第一章引言 (1) 1.1 课程设计目的 (1) 第二章课程设计平台构建与流程 (2) 2.1 嵌入式系统开发平台构建 (2) 2.1.1cygwin 开发环境 (2) 2.1.2 Linux 开发环境 (4) 2.1.3 Embest IDE 开发环境 (4) 2.2 课程设计流程 (4) 2.3 课程设计硬件结构与工作原理 (6) 第三章 Bootloader移植与下载 (9) 3.1 Vivi源代码安装 (9) 3.2 Vivi源代码分析与移植 (9) 3.3 Vivi编译与下载 (10) 第四章 Linux内核移植与下载 (11) 4.1 Linux内核源代码安装 (11) 4.2 Linux内核源代码分析与移植 (11) 4.3 Linux内核编译与下载 (12) 第五章触摸屏功能模块程序设计与交叉编译 (14) 5.1 触摸屏模块功能 (14) 5.2 功能模块驱动程序设计 (14) 5.3 功能模块交叉编译 (17) 第六章根文件系统建立与文件系统下载 (18) 6.1 根文件系统分析 (18) 6.2 文件系统映像文件生成 (18) 6.3 文件系统下载 (19) 6.4 功能模块运行与调试 (19) 第七章课程设计总结与体会 (25) 参考文献 (26)
第一章引言 1.1 课程设计目的 1）进一步了解嵌入式开发工具链的构造过程； 2）掌握开发主机与嵌入式系统通信的方法； 3）通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术，提高阅读和修改程序的能力； 4）通过完成一个嵌入式Linux系统开发的完整过程，使我们了解开发嵌入式Linux应用系统的全过程，为今后学习打下基础，积累实际操作的经验。 5）基于Linux操作系统，以及Emest III实验箱，利用触摸屏返回触点坐标值及动作信息。 6）坐标及动作的具体显示：触摸笔动作，触点X坐标值，触点Y坐标值。 1.2 课程设计任务与要求 1）理解基于Linux的嵌入式系统交叉开发环境，对嵌入式系统的开发流程有详细的了解； 2）掌握开发工具链的构建方法，能独立进行系统开发操作； 3）掌握Linux的常用命令，在Linux系统下能熟练的使用这些常用命令； 4）熟悉Linux内核的知识以及原理，并掌握Linux内核的编译和烧写； 5）基于Linux操作系统，以及Emest III实验箱，利用触摸屏返回触点坐标值及动作信。坐标及动作的具体显示：触摸笔动作，触点X坐标值，触点Y坐标值。
电容式触摸屏控制器介绍
电容式触摸屏控制器介绍 引言 电阻式触摸屏有过其鼎盛时期，但不可否认它们已日薄西山。很明显，它更加适合于低成本的设计。使用这些设计的用户必须戴手套，例如：在医疗、工业和军事环境下。然而，电容式触摸屏却获得了普遍的使用，今天市场上销售的主流智能手机和平板电脑都使用了电容式触摸屏。 电阻式与电容式触摸屏比较 电阻式和电容式触摸屏都使用氧化铟锡(ITO)传感器，但使用方式却截然不同。电阻式触摸屏利用人体触摸的机械作用力来连接ITO的两个柔性层(图1a)，而电容式触摸屏控制利用的是：基本上而言，人本身就是移动的电容器。触摸ITO时，会改变系统可感知的电容水平(图1b)。 图1 触摸屏设计比较 电容式触摸屏受到消费者的青睐，主要有两个原因： 1、电容式触摸屏使用两层TIO，有时使用一层。它利用一个与棋盘格类似的有纹理传感器(图2)，因此它可以使用一 个整片覆盖在LCD上，从而带来更加清楚透亮的屏幕。
2、由于电容式触摸屏控制使用电解电容方法实现检测，安全玻璃层可放置于顶层来实现密封，这与电阻屏的聚氨酯柔性层不同。它还给用户带来一种更加耐用的设计。 图2 TIO行与列重叠形成一个完整的传感器片 电容式触摸屏设计考虑 电容式触摸屏的设计人员面对三大主要问题：功耗、噪声控制与手势识别。本文后面部分将为你逐一讲解。 功耗 今天的电池供电型设备如此之多，功耗是我们需要考虑的关键系统问题之一。诸如TI 的TSC3060等器件，便是按照低功耗要求设计的。在标准工作条件下，它的功耗小于60mA。在对触摸行为进行检测时，它的功耗更可低至11 μA。在相同工作状态下，它比其竞争者至少低了一个数量级。 市场上的许多解决方案一开始都是设计为微控制器，然后再逐渐发展为电容式触摸屏控制器。一开始就设计为电容式触摸屏控制器的器件，没有会消耗额外电流和时钟周期的多余硬件。大多数系统都已有一个主中央处理器，其可以是数字信号处理器、微处理器或者微控制器单元(MCU)。因此，为什么要给一个已经经过精密调整的系统再增加一个引擎
电容式触摸屏的通讯接口设计方案
电容式触摸屏的通讯接口设计方案 随着手机、PDA等便携式电子产品的普及，人们需要更小的产品尺寸和更大的LCD显示屏。受到整机重量和机械设计的限制，人机输入接口开始由传统的机械按键向电阻式触摸屏过渡。2007年iPhone面世并取得了巨大成功，它采用的电容式触摸屏提供了更高的透光性和新颖的多点触摸功能，开始成为便携式产品的新热点，并显现出成为主流输入接口方式的趋势。 一、 Cypress TrueTouch?电容触摸屏方案介绍 Cypress PSoC技术将可编程模拟/数字资源集成在单颗芯片上，为感应电容式触摸屏提供了TrueTouch?解决方案，它涵盖了从单点触摸、多点触摸识别手势到多点触摸识别位置的全部领域。配合高效灵活的PSoC Designer 5.0 开发环境，Cypress TrueTouch?方案正在业界获得广泛的应用。 图1是Cypress TrueTouch?方案中经常使用的轴坐标式感应单元矩阵的图形，类似于触摸板，将独立的ITO 感应单元串联在一起可以组成Y 轴或X 轴的一个感应单元，行感应单元组成Y 轴，列感应单元组成X 轴，行和列在分开的不同层上。多点触摸识别位置方法是基于互电容的触摸检测方法（行单元上加驱动激励信号，列单元上进行感应，有别于激励和感应的是同一感应单元的自电容方式），可以应用于任何触摸手势的检测，包括识别双手的10 个手指同时触摸的位置（图2）。它通过互电容检测的方式可以完全消除“鬼点”，当有多个
触摸点时，仅当某个触摸点所在的行感应单元被驱动，列感应单元被检测时，才会有电容变化检测值，这样就可以检测出多个行 / 列交*处触摸点的绝对位置。 图1 轴坐标式感应单元矩阵的图形
威纶触摸屏内部节点说明
威纶触摸屏内部节点说明 类型说明 位(Bit) LB : Local记忆体的地址 位(Bit) RBI: 配方记忆体的索引地址 位(Bit)LW_BIT: Local记忆体的地址的位地址 位(Bit)RW_BIT: 配方记忆体的绝对地址的字地址 位(Bit)RW_A_BIT: 配方记忆体的绝对地址的字地址 字(Word) LW: Local记忆体的地址 字(Word) RWI : 配方记忆体的索引地址 字(Word) RW: 配方记忆体的绝对地址 字(Word) RW_A: 配方记忆体的绝对地址 注:RB和RW指向的是相同的区域，比如RB50~RB5F和RW5一样映射的都是同一个区域，RB50就是RW5的首地址。但是LB和LW映射的则是不同的区域，它们在记忆体中指向的地址是不同的。LW和LW_BIT是同一个区域。 在LB中的LB9000~LB9999，LW中的LW9000~LW9999，RW中的RW60000~RW65535的记忆体地址是系统内部保留使用的，都有特殊的用途，用户不能象使用一般的设备那样使用，而必须根据相关手册来使用它们的特殊功能。详细内容请参照第24章[系统保留寄存器地址和作用]。 当配方记忆体被索引地址访问时，索引地址在LW9000所显示的————————————————————————————————————————————————————— 地址的偏移量的地址开始查找。比如如果(LW9000)= 50，那么索引地址RWI 100将访问RW 150 (100+50)的地址的数据。
这些地址均为HMI的内部地址，对应于HMI的存储区。其地址范围在EB8000软件中均得到提示。 --------------------------------- EM0—EM9指的是本机扩展寄存器，如U盘/SD卡上的数据。如对em0.emi—em9.emi等文件中的地址进行读写。 Emi文件可自动生成，由HMI自动识别读取。由“扩展存储编辑器”打开查看编辑或导入导出为CSV格式用EXCEL打开。 —————————————————————————————————————————————————————
ITO触摸屏原理及基础知识
ITO触摸屏原理及基础知识 2008-08-01 22:41 目前主要有几种类型的触摸屏，它们分别是：电阻式（双层），表面电容式和感应电容式，表面声波式，红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类，一类需要ITO,比如前三种触摸屏，另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。 触摸屏在我们身边已经随处可见了，在PDA等个人便携式设备领域中，触摸屏节省了空间便于携带，还有更好的人机交互性。 目前主要有几种类型的触摸屏，它们分别是：电阻式（双层），表面电容式和感应电容式，表面声波式，红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类，一类需要ITO,比如前三种触摸屏，另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。目前市场上，使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。 电阻式触摸屏 ITO 是铟锡氧化物的英文缩写，它是一种透明的导电体。通过调整铟和锡的比例，沉积方法，氧化程度以及晶粒的大小可以调整这种物质的性能。薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜上沉积时，反应温度要下降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。这使得电阻式触摸屏需要经常校正。 图一是电阻触摸屏的一个侧面剖视图。手指触摸的表面是一个硬涂层，用以保护下面的PET层。PET层是很薄的有弹性的PET薄膜，当表面被触摸时它会向下弯曲，并使得下面的两层ITO涂层能够相互接触并在该点连通电路。两个ITO层之间是约千分之一英寸厚的一些隔离支点使两层分开。最下面是一个透明的硬底层用来支撑上面的结构，通常是玻璃或者塑料。
基于STM8的触摸按键方案
基于STM8的电容感应式触摸按键方案在 电磁炉中的应用 1、引言 相较于机械式按键和电阻式触摸按键，电容式触摸按键不仅耐用，造价低廉，结构简单易于安装，防水防污，而且还能提供如滚轮、滑动条的功能。但是电容式触摸按键也存在很多的问题，因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰敏感得多。ST 针对家电应用特别是电磁炉应用，推出了一个基于 STM8系列8位通用微控制器平台的电容式触摸感应方案，无需增加专用触摸芯片，仅用简单的外围电路即可实现电容式触摸感应功能，方便客户二次开发。 2、方案介绍 ST的电容式触摸按键方案通过一个电阻和感应电极的电容CX构成的阻容网络的充电/放电时间来检测人体触摸所带来的电容变化。如图1所示，当人手按下时相当于感应电极上并联了一个电容CT，增加了感应电极上的电容，感应电极进行充放电的时间会增加，从而检测到按键的状态。而感应电极可以直接在PCB板上绘制成按键、滚轮或滑动条的应用样式，也可以做成弹簧件插在PCB板上，即使隔着绝缘层（玻璃、树脂）也不会对其检测性能有所影响。 图1 STM8S电容式触摸按键的工作原理电磁炉是采用磁场感应电流的加热原理对食物进行加热。加热时，通过面板下方的线圈产生强磁场，磁力线穿过导磁体做的锅的底部时，锅具切割交变磁力线而在锅具底部产生涡流使锅底迅速发热，达到加热食物的目的。在本解决方案中采用44pin的STM8S105S4做按键显示板的主控芯片，控制13个按键的扫描、24个LED及一个4位数码管的显示、I2C与主板的通讯，并留有一个SWIM接口方便工程师调试之用（如图2）。
图2 电磁炉按键板原理 STM8S105S4采用的是ST高级STM8内核，具备3级流水线的哈佛结构，3.0~5.5V工作电压，内部16MHz RC可提供MCU 16MHz工作频率，提供低功耗模式和外设时钟关闭功能，共有34个I/O可用。 STM8S105S4 具有2KB的RAM和16KB的FLASH，还有可达30万次擦写次数的1KB EEPROM数据存储器。 3、电磁炉工作环境中的干扰 ①电磁干扰 电磁炉在加热锅的同时，也会在电路板上感应电极正向或反向的电流，从而会缩短或增长按键充放电时间，会对按键的检测造成很大影响，甚至产生误动作，常见的方法采用硬件屏蔽和过零点检测来消除电磁辐射对按键的影响。 硬件屏蔽 在STM8S的解决方案中，ST提供了感应电极和走线的设计规范和如图3所示的Driven Shield功能（在Shield线上提供与按键管脚相同的驱动信号，电极与Shield之间的寄生电容就不会被充放电），能有效地减少感应电极走线的寄生电容对按键灵敏度的影响。 图3 Driven Shield 过零点检测
威纶EasyManager使用入门
为了让更多的朋友会使用EasyBuilder软件，现在推出[轻松入门EasyBuilder]连载，循序渐进介绍该软件如何使用，此次先对软件做一个整天概数，其它功能的使用会在以后逐步介绍。 一.EasyBuilder500软件 安装完成MT500系列EasyBuilder500 2.7.2版本软件后,在[程序]中会出现EasyBuilder. 如图1所示: 图1 MT500系列EasyBuilder500常用软件，即：EasyManager、EasyBuilder500、和PLCAddressView。 1.1 EasyManager Easy Manager是整套EasyBuilder500系列软件的系统综合软件。Easybuilder是组态软件，用来配置各种元件，一般简称EB500。在Easybuilder中也可以下载及在线(或离线)模拟，此时并不需要打开EasyManager窗口，但是必须先设定好EasyManager上的相关参数(比如通信口、通信速率等)，否则这些操作可能会不能进行。 选择菜单[开始]/[程序]/[EasyBuilder]/[EasyManager]，将弹出EasyManager的对话框窗口如图2所示： 下面来详细的介绍EasyManager中的各个选项的内容。 在EasyManager上的通信参数是计算机和触摸屏之间的通信参数，具体定义如下：通信口选择： 选择计算机和触摸屏相连接的计算机的串口为COM1或COM2（可选择 COM1~COM10）。 通信口速率选择：
在下载/上传时决定计算机和触摸屏之间的数据传输速率，建议选择115200bps(一般对于一些老型机器或特殊要求时才选用38400bps)。 Project Download/Upload or Recipe Download/Upload： 上传/下载工程或者上传/下载配方资料数据。 Project：工程的所有相关文件 Recipe：配方资料数据 Complete or Partial Download/Upload： 对于下载，“complete” 是包含工程文件(*.eob)和系统文件(*.bin)一起下载，速度较慢；“Partial”则仅下载工程文件(*.eob)，速度较快。对于上传则只上传工程文件(*.eob)，选择“complete”和“partial”都是一样的。 EasyBuilder：EasyBuilderd是用来配置MT500系列触摸屏的元件的综合设计软件，或者称为组态软件(简称EB500)。按下这个按钮可以进入EB500组态软件的编辑画面。 OnLine-Simulator(在线模拟)：工程经由EB500编译后(其编译后的文件为*.eob文件)，