触摸按键设计规范
触摸屏和触摸按键设计
触摸按键与触摸屏设计指导徐国斌2007-11-05homerx@/mobilemd目录：1． 概述2． 触摸按键设计指导 3． 触摸屏设计指导4． Lens Touch Panel 设计指导 5． 电容式Lens Touch Panel6．附录：Psoc 触摸按键问答无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N1. 概述对触摸屏与触摸按键在手机中的设计与应用进行介绍，对设计的经验数据进行总结。
达到设计资料和经验的共享，避免低级错误的重复发生。
2. 触摸按键设计指导 2.1 触摸按键的功能与原理2.1.1触摸按键的功能触摸按键起keypad 的作用。
与keypad 不同的是，keypad 通过开关或metaldome 的通断发挥作用，触摸按键通过检测电容的变化，经过触摸按键集成芯片处理后，输出开关的通断信号。
2.1.2触摸按键的原理如下图，是触摸按键的工作原理。
在任何两个导电的物体之间都存在电容，电容的大小与介质的导电性质、极板的大小与导电性质、极板周围是否存在导电物质等有关。
PCB 板（或者FPC ）之间两块露铜区域就是电容的两个极板，等于一个电容器。
当人体的手指接近PCB 时，由于人体的导电性，会改变电容的大小。
触摸按键芯片检测到电容值大幅升高后，输出开关信号。
在触摸按键PCB 上，存在电容极板、地、走线、隔离区等，组成触摸按键的电容环境，如下图所示。
FingerTime Capacitance C无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N2.1.3 触摸按键的按键形式触摸按键可以组成以下几种按键 z 单个按键z 条状按键（包括环状按键） z 块状按键单个按键条状按键 块状按键2.1.4触摸按键的电气原理图如下：无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N在PCB 板上的露铜区域组成电容器，即触摸按键传感器。
传感器的信号输入芯片，芯片经过检测并计算后，输出开关信号并控制灯照亮与否。
触摸按键设计参考
由于实际应用中，触摸按键基本都需要覆盖层，该文档默认电路设计中都存在覆盖层。
一、走线在工艺允许情况下，尽可能细和短，和LED等驱动线若出现交叉，尽可能90度交叉，避免近距离平行。
尽可能避免过孔。
高速信号线同样尽量远离触摸传感器走线，若出现交叉尽量垂直交叉，使用地线与高速信号线进行耦合，避免高速信号线与触摸传感器走线产生耦合。
建议触摸按键的直径(边长)在15mm，最好不低于10mm二、覆盖层材料覆盖层的厚薄是影响触摸按键效果的重要因素，过厚的覆盖层会影响电容变化率，建议在条件允许的情况尽可能的薄，建议不应超过3mm，在覆盖层比较厚的情况，可以在触摸按键上方开槽填充导电泡沫和垫片等材料。
高介电常数的覆盖材料比低介电常数灵敏度更高，但是高介电常数的覆盖层更容易带来串扰，特别是触摸传感器距离较近的情况下。
覆盖层和触摸按键之间尽可能避免存在空气，否则会导致介电常数大幅减小，1mm的气隙会导致灵敏度下降1/4～1/2，有可能的情况，尽可能使用粘合剂把覆盖层和PCB粘合好。
如果触摸按键之间距离过近，为避免串扰，可以考虑在相邻触摸按键的中部开气隙槽。
一般情况下，不建议使用导电覆盖层。
三、主动屏蔽主动屏蔽能够减少近距离时各个按键之间串扰、寄生电容和其他走线引发的干扰。
主动屏蔽线在按键周围走线建议宽度不小于1mm，屏蔽线与按键的建议间距2～3mm。
在按键与芯片引脚之间连接线附近，屏蔽线的宽度可与连接线保持一致，间隔可以缩短至0.5mm。
四、电源处理PCB接地时，因为和人体形成共地回路，触摸效果要比不接地时好。
尽可能采用更高的VDD供电。
如果没有覆盖层情况下，需要考虑ESD。
五、软件处理触摸按键必然会引入抖动和噪声，建议在MCU资源允许情况下引入软件二次处理，软件处理方法较多，有针对工频干扰的工频周期采样平均法，针对毛刺的压摆率限流器滤波等。
还有较为复杂的数字滤波器等。
工频周期采样平均——若每个工频周期采样次数设置为10次，则利用定时器每2ms触发一次单个或多个通道采样，把采样结果累加平均。
各类触摸屏sensor设计规范
中国触摸屏网（ )您下载的该触摸屏技术文档来自于中国触摸屏网( / )What you are downloading are from China Touchscreen Site: ( / )中国触摸屏网四大版块：•触摸屏论坛：/•触摸屏供求商机：/•招聘/找工作求职：/forum-12-1.html•触摸屏行业杂志：/emag/1. 触摸屏论坛：中国触摸屏网论坛是触控面板人讨论触摸屏技术，解决触摸屏技术问题，发布触摸屏产品供求信息，了解触摸屏市场动态，触摸屏厂商招聘和找工作求职的第一平台。
2. 触摸屏供求商机：免费发布触摸屏相关产品：触控面板、触摸屏材料、触摸屏设备、触摸屏一体机、人机界面、大屏幕显示器、广告机、金融自助设备、薄膜开关、电子显示屏等3. 招聘/找工作求职：触摸屏厂商招聘和触摸屏行业人才找工作求职，招聘/找工作效果好！4. 触摸屏杂志：《触动中国》电子杂志聚焦触控面板行业资讯、追踪技术潮流和市场趋势。
中国触摸屏网( 51T ) 是中国首家以触控面板行业为基础的大型资讯、供求商机和论坛网站平台。
自2003年9月创立起，中国触摸屏网一直致力于提供触摸屏行业资讯与商务服务，深受触摸屏行业用户、业内企业和公司的首肯，其品牌影响力和用户满意度均位居业内第一。
中国触摸屏网凭借强大的信息资讯频道，产品展示频道，供求商机频道，触摸屏论坛频道，触摸屏一体机频道成为业界公认的全球最大的触控面板行业门户网站。
使用本文档前请您先阅读以下条款:1. 中国触摸屏网仅对原资料包“依样”打包，未做过任何改动，但不保证所提供资料或文档的完整性。
2. 请在使用前查毒(这也是您使用其它网络资源所必须注意的) 。
3. 由本站提供的资料或者文档对您的网站或计算机造成严重后果的本站概不负责。
4. 转载本站提供的资源请勿删除本说明文件。
中国触摸屏网——无“触”不在。
触摸按键设计地的要求的要求规范
cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。
硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计1. 触摸PAD材料触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的PCB，镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到PCB板上，也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
触摸感应按键设计指南
触摸感应按键设计指南触摸感应按键设计一、触摸按键的原理两块导体（极板）中间夹着一块绝缘体（介质）就能构成的电容。
对触摸感应按键而言，PCB 板上的金属感应盘就是电容的一个极板，而周围铺铜或手指构成了另一个极板，PCB材料本身或者PCB板上覆盖的介质就是电容中间的绝缘体，因而构成一个电容器。
平板电容器的容值计算公式为：其中：C：PCB板最终生成电容ε0：空气中的介电常数εr：两极板间介质的相对介电常数A：两极板面积d：两极板距离无手指触摸和有手指触摸时电容构成如下图。
当没有手指接触时，只有基准电容Cp；当有手指接触时，“按键”通过手指就形成了电容Cf。
由于两个电容是并联的，所以手指接触“按键”前后，总电容的变化率为：C%=((Cp+Cf)-Cp)/Cp=Cf/Cp无手指触摸示意图有手指触摸示意图这个电容的变化引起芯片内部振荡频率或充放电时间的变化，使芯片内部能够检测到触摸发生，从而产生触发信号。
电容的变化率越大，触摸就越易检测到。
PCB的设计原则同样也是使触摸前后的电容变化率尽可能大：即减小PCB的基准电容，增大手指电容。
所以PCB 设计对触摸效果有很大的影响，甚至决定整个触摸产品的开发。
二、PCB设计考虑1、PCB设计关键点a、触摸模块单独做成一块PCB板（强烈建议）b、抑制干扰c、减小触摸PCB的基准电容2、减小PCB的基准电容：上面提到的平板电容器的容值计算公式为：为使基准电容量尽可能小，主要控制极板面积和极板距离。
极板面积主要体现在触摸盘的大小、铺地的比例、感应走线的长度、宽度上，极板距离主要体现在触摸盘、感应走线与铺地的间距上。
3、触摸按键的形式、间距和铺地考虑a、触摸按键形状触摸按键可以是任何形状，但尽量集中在正方形、长方形、圆形等比较规则的形状以确保良好的触摸效果，避免将触摸按键设计成窄长的形状（规则的形状的触摸效果要比不规则的好得多）。
b、单个触摸按键顶层（TOP）铺地形式：可以铺实地或网格地，如图。
触摸按键设计规范
cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。
硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计1. 触摸PAD材料触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的PCB，镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到PCB板上，也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
触摸按键设计要求规范
cx电压从0开始充电，一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf二。
硬件连接电容式触摸按键原理现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计1. 触摸PAD材料触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的PCB，镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到PCB板上，也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
各类触摸屏sensor设计规范
中国触摸屏网（ )您下载的该触摸屏技术文档来自于中国触摸屏网( / )What you are downloading are from China Touchscreen Site: ( / )中国触摸屏网四大版块：•触摸屏论坛：/•触摸屏供求商机：/•招聘/找工作求职：/forum-12-1.html•触摸屏行业杂志：/emag/1. 触摸屏论坛：中国触摸屏网论坛是触控面板人讨论触摸屏技术，解决触摸屏技术问题，发布触摸屏产品供求信息，了解触摸屏市场动态，触摸屏厂商招聘和找工作求职的第一平台。
2. 触摸屏供求商机：免费发布触摸屏相关产品：触控面板、触摸屏材料、触摸屏设备、触摸屏一体机、人机界面、大屏幕显示器、广告机、金融自助设备、薄膜开关、电子显示屏等3. 招聘/找工作求职：触摸屏厂商招聘和触摸屏行业人才找工作求职，招聘/找工作效果好！4. 触摸屏杂志：《触动中国》电子杂志聚焦触控面板行业资讯、追踪技术潮流和市场趋势。
中国触摸屏网( 51T ) 是中国首家以触控面板行业为基础的大型资讯、供求商机和论坛网站平台。
自2003年9月创立起，中国触摸屏网一直致力于提供触摸屏行业资讯与商务服务，深受触摸屏行业用户、业内企业和公司的首肯，其品牌影响力和用户满意度均位居业内第一。
中国触摸屏网凭借强大的信息资讯频道，产品展示频道，供求商机频道，触摸屏论坛频道，触摸屏一体机频道成为业界公认的全球最大的触控面板行业门户网站。
使用本文档前请您先阅读以下条款:1. 中国触摸屏网仅对原资料包“依样”打包，未做过任何改动，但不保证所提供资料或文档的完整性。
2. 请在使用前查毒(这也是您使用其它网络资源所必须注意的) 。
3. 由本站提供的资料或者文档对您的网站或计算机造成严重后果的本站概不负责。
4. 转载本站提供的资源请勿删除本说明文件。
中国触摸屏网——无“触”不在。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
cx电压从0开始充电，一直到v1
上图右边是一个最基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为按键），在这些按键中会引出一根导线与MAU相连，MAU通过这些导线来检测是否有按键按下，外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连，在按键和外围铜直接是空隙（空隙d）上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时只有一个电容cp,，当有手指接触时，按键通过手指就形成了电容cf
二。
硬件连接
电容式触摸按键原理
现阶段，随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键，电容式触摸按键的应用领域也日益广泛，包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理
任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造，所有的检测都是电量的微小变化，所以对各种干扰会更加敏感，因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计
1. 触摸PAD材料
触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时，触摸线和弹簧连接处的PCB，镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径，保证弹簧即使被压缩到PCB板上，也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状
原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
3. 触摸PAD面积大小
按键感应盘面积大小：最小4mm×4mm，最大30mm×30mm。
实际面积大小根据灵敏度的需求而定，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。
各个感应盘的形状和面积应该相同，以保证灵敏度一致。
通常在绝大多数应用里，12mm×12mm是个典型值。
4. 触摸PAD之间距离
各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些（大于5mm），这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。
当用PCB铜箔做触摸PAD时，若触摸PAD间距离较近（5mm～10mm），触摸PAD必须用铺地隔离。
如果各个触摸PAD距离较远，也应该尽可能的铺地隔离。
适当拉大各触摸PAD间的距离，对提高触摸灵敏度有一定帮助。
三、触摸面板选择
1. 触摸面板材料
面板必须选用绝缘材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯（pvc）、尼龙、树脂玻璃等，按键正上方1mm以内不能有金属，触摸按键50mm
以内的金属必须接地，否则金属会影响案件的灵敏度。
在生产过程中，要保持面板的材质和厚度不变，面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。
2. 触摸面板厚度
通常面板厚度设置在0～10mm之间。
不同的材料对应着不同的典型厚度，例如亚克力材料一般设置在2mm～4mm之间，普通玻璃材料一般设置在3mm～6mm之间。
3. 双面胶
触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接，双面胶的厚度取0.1～0.15mm比较合适，推荐采用3M468MP，其厚度0.13mm。
要求PCB 与面板之间没有空气，因为空气的介电系数为1，与面板的介电系数差异较大。
空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。
所以双面胶与面板，双面胶与PCB粘接，都是触摸按键生产装配中的关键工序，必须保证质量。
PCB与双面板粘接，PCB带双面胶与面板装配时都要用定位夹具完成装配，装配完成后，要人工或用夹具压紧。
为了保证PCB板与面板之间没有空气，需要在双面板上开孔和排气槽，并且与PCB上开孔配合。
设计夹紧夹具时，重点压触摸按键的部位，确保感应部位没有空气。
四、触摸IC选用
目前，世界知名电子元器件供应商均加大了对电容式触摸按键IC的应用研究，并推出了众多的专业芯片（本文简称触摸芯片），也有众多基于MCU集成类
的IC，设计人员选择空间较大，可以根据功能的需求和芯片的性价比来选择适合设计需要的IC，也可以自己设计基于MCU的A/D口实现触摸IC。
五、SJT5104触摸IC介绍
1. 基本介绍
SJT5104 是一颗低成本高可靠度的电容式触摸感应IC，提供4 个触摸感应按键和4 个直接输出端口；内建LDO 稳压电路，电源噪声耐受力高；外围元件少，设计简单，只需极少的元件即可完成硬件设计。
提供 2 种输出模式、输出高/低电平可选、2 种工作模式、多键消重功能、2 种输出型态。
每个触摸感应按键的灵敏度均可根据需要自由调节，增加了产品的可操作性，使设计更加灵活多变。
SJT5104是专为四路触摸开关、四键触摸按键以及要求省电的电子产品而设计的低功耗低成本的4通道电容式触摸感应IC；提供SSOP-20小体积封装，四个按键的灵敏度均可独立设置；内嵌稳压系统，抗电源波动跌落干扰能力强；SJT5104具备环境温度、湿度的自适应能力，不会天气或环境变化而影响灵敏度和工作稳定性；在2.5V~5V电压范围内均可稳定工作，待机电流仅3uA，提供模拟机械按钮的直接输出模式和模拟机械开关的触发输出模式；触摸检测生效，其对应输出的高/低电平可通过功能设置端口直接设置。
可设置多重按键消除功能，检测到几个按键同时触摸生效则只允许一个生效。
2. 基本参数和优势
●4个电容式触摸感应按键；
●工作电压：2.5V～5.5V；
●功率消耗：VDD=3V 无负载；低功耗模式2.5uA，快速模式9uA；
●每个按键的灵敏度均可通过外部电容自由调节；
●提供直接模式和触发模式、高阻输出和CMOS 输出；
●内嵌LDO 稳压电路，抗电源波动跌落干扰能力强；
●环境温度湿度变化自动适应功能；
●多重按键消除功能：允许单键模式和多键模式；
●超强的抗EMC 干扰能力。
3. 基本应用原理图
其中S0、S1、S2、S3是4个触摸按键；
OUT0、OUT1、OUT2、OUT3是对应的4个输出，接到ADC器件或带ADC外设的MCU。
2、BS801B/02B/04B/06B/08B
3、CBM7011
4、CP2524/2526/2532。