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《觸摸按鍵設(shè)計(jì)規(guī)范.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、.'cx電壓從0開(kāi)始充電,一直到v1;..';..'上圖右邊是一個(gè)最基本的觸摸按鍵,中間圓形綠色的為銅(我們可以稱(chēng)之為按鍵),在這些按鍵中會(huì)引出一根導(dǎo)線與MAU相連,MAU通過(guò)這些導(dǎo)線來(lái)檢測(cè)是否有按鍵按下,外圍的綠色也是銅不過(guò)這些銅與GND大地相連,在按鍵和外圍銅直接是空隙(空隙d)上圖右邊是左圖的截面圖,當(dāng)沒(méi)有手指接觸時(shí)只有一個(gè)電容cp,,當(dāng)有手指接觸時(shí),按鍵通過(guò)手指就形成了電容cf;..'二。硬件連接;..';..';..'電容式觸摸按鍵原理;..'現(xiàn)階段,隨著電容式觸摸按鍵在外形美觀和使用壽命等方
2、面都優(yōu)于傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵,電容式觸摸按鍵的應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛,包括家電、消費(fèi)電子、工業(yè)控制和移動(dòng)設(shè)備等。本文就一種具體的電容式觸摸開(kāi)關(guān)芯片SJT5104介紹一下電容式觸摸按鍵的基本工作原理和材料選擇。一工作原理任何兩個(gè)導(dǎo)電的物體之間都存在著感應(yīng)電容,一個(gè)按鍵即一個(gè)焊盤(pán)與大地也可構(gòu)成一個(gè)感應(yīng)電容,在周?chē)h(huán)境不變的情況下,該感應(yīng)電容值是固定不變的微小值。當(dāng)有人體手指靠近觸摸按鍵時(shí),人體手指與大地構(gòu)成的感應(yīng)電容并聯(lián)焊盤(pán)與大地構(gòu)成的感應(yīng)電容,會(huì)使總感應(yīng)電容值增加。電容式觸摸按鍵IC在檢測(cè)到某個(gè)按鍵的感應(yīng)電容值發(fā)生
3、改變后,將輸出某個(gè)按鍵被按下的確定信號(hào)。電容式觸摸按鍵因?yàn)闆](méi)有機(jī)械構(gòu)造,所有的檢測(cè)都是電量的微小變化,所以對(duì)各種干擾會(huì)更加敏感,因此觸摸按鍵設(shè)計(jì)、觸摸面板的設(shè)計(jì)以及觸摸IC的選擇都十分關(guān)鍵。二觸摸PAD設(shè)計(jì)1.觸摸PAD材料觸摸PAD可以用PCB銅箔、金屬片、平頂圓柱彈簧、導(dǎo)電棉、導(dǎo)電油墨、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電玻璃的ITO層等。不管使用什么材料,按鍵感應(yīng)盤(pán)必須緊密貼在面板上,中間不能有空氣間隙。當(dāng)用平頂圓柱彈簧時(shí),觸摸線和彈簧連接處的PCB,鏤空鋪地的直徑應(yīng)該稍大于彈簧的直徑,保證彈簧即使被壓縮到PCB板上,
4、也不會(huì)接觸到鋪地。;..'2.觸摸PAD形狀原則上可以做成任意形狀,中間可留孔或鏤空。作者推薦做成邊緣圓滑的形狀,可以避免尖端放電效應(yīng)。一般應(yīng)用圓形和正方形較常見(jiàn)。3.觸摸PAD面積大小按鍵感應(yīng)盤(pán)面積大?。鹤钚?mm×4mm,最大30mm×30mm。實(shí)際面積大小根據(jù)靈敏度的需求而定,面積大小和靈敏度成正比。一般來(lái)說(shuō),按鍵感應(yīng)盤(pán)的直徑要大于面板厚度的4倍,并且增大電極的尺寸,可以提高信噪比。各個(gè)感應(yīng)盤(pán)的形狀和面積應(yīng)該相同,以保證靈敏度一致。通常在絕大多數(shù)應(yīng)用里,12mm×12mm是個(gè)典型值。4.觸摸PAD
5、之間距離各個(gè)觸摸PAD間的距離要盡可能的大一些(大于5mm),這樣可以減少它們形成的電場(chǎng)之間的相互干擾。當(dāng)用PCB銅箔做觸摸PAD時(shí),若觸摸PAD間距離較近(5mm~10mm),觸摸PAD必須用鋪地隔離。如果各個(gè)觸摸PAD距離較遠(yuǎn),也應(yīng)該盡可能的鋪地隔離。適當(dāng)拉大各觸摸PAD間的距離,對(duì)提高觸摸靈敏度有一定幫助。三、觸摸面板選擇1.觸摸面板材料面板必須選用絕緣材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龍、樹(shù)脂玻璃等,按鍵正上方1mm以內(nèi)不能有金屬,觸摸按鍵50mm;..'以內(nèi)的金屬必須接地,否
6、則金屬會(huì)影響案件的靈敏度。在生產(chǎn)過(guò)程中,要保持面板的材質(zhì)和厚度不變,面板的表面噴涂必須使用絕緣的涂料。2.觸摸面板厚度通常面板厚度設(shè)置在0~10mm之間。不同的材料對(duì)應(yīng)著不同的典型厚度,例如亞克力材料一般設(shè)置在2mm~4mm之間,普通玻璃材料一般設(shè)置在3mm~6mm之間。3.雙面膠觸摸按鍵PCB與觸摸面板通過(guò)雙面膠粘接,雙面膠的厚度取0.1~0.15mm比較合適,推薦采用3M468MP,其厚度0.13mm。要求PCB與面板之間沒(méi)有空氣,因?yàn)榭諝獾慕殡娤禂?shù)為1,與面板的介電系數(shù)差異較大??諝鈺?huì)對(duì)觸摸按鍵的
7、靈敏度影響很大。所以雙面膠與面板,雙面膠與PCB粘接,都是觸摸按鍵生產(chǎn)裝配中的關(guān)鍵工序,必須保證質(zhì)量。PCB與雙面板粘接,PCB帶雙面膠與面板裝配時(shí)都要用定位夾具完成裝配,裝配完成后,要人工或用夾具壓緊。為了保證PCB板與面板之間沒(méi)有空氣,需要在雙面板上開(kāi)孔和排氣槽,并且與PCB上開(kāi)孔配合。設(shè)計(jì)夾緊夾具時(shí),重點(diǎn)壓觸摸按鍵的部位,確保感應(yīng)部位沒(méi)有空氣。四、觸摸IC選用目前,世界知名電子元器件供應(yīng)商均加大了對(duì)電容式觸摸按鍵IC的應(yīng)用研究,并推出了眾多的專(zhuān)業(yè)芯片(本文簡(jiǎn)稱(chēng)觸摸芯片),也有眾多基于MCU集成類(lèi);
8、..'的IC,設(shè)計(jì)人員選擇空間較大,可以根據(jù)功能的需求和芯片的性價(jià)比來(lái)選擇適合設(shè)計(jì)需要的IC,也可以自己設(shè)計(jì)基于MCU的A/D口實(shí)現(xiàn)觸摸IC。五、SJT5104觸摸IC介紹1.基本介紹SJT5104是一顆低成本高可靠度的電容式觸摸感應(yīng)IC,提供4個(gè)觸摸感應(yīng)按鍵和4個(gè)直接輸出端口;內(nèi)建LDO穩(wěn)壓電路,電源噪聲耐受力高;外圍元件少,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,只需極少的元件即可完成硬件設(shè)計(jì)。提供2種輸出模式、輸出高/低電平可選、2種工作模式、多鍵消重功能、2種輸