利用系統(tǒng)已有資源,添加電容式觸摸按鈕或接近傳感器
上述文字討論的是使用未占用引腳對保持電容進(jìn)行充電的情況。但是,如果要測量多個(gè)電容觸摸傳感器,連接另一傳感器的引腳可以暫時(shí)用來對保持電容進(jìn)行充電。用于該輸入的傳感器此時(shí)不會被測量,由于涉及的電容小,并且數(shù)字輸出的輸出阻抗也較低,所以可將該輸入驅(qū)動(dòng)為高電平。至ADC的任何內(nèi)部參考電壓也可用來給保持電容充電。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/110912.htm2. 充電時(shí)間測量
一些單片機(jī)集成了恒流源,它可用來給傳感器電容充電一段固定時(shí)間,然后測量得到的電壓,如圖4。
用戶手指加入的電容(它與傳感器耦合)將減小ADC測得的電壓。
公式3:傳感器上產(chǎn)生的電壓
其中:
V 是ADC測得的電壓
i 是來自恒流源的電流
tcharge 是傳感器充電的固定時(shí)間長度
Chold是保持電容的電容值,對于測試器件而言為10pF
Cp是傳感器的寄生電容
Cf 是手指按壓產(chǎn)生的電容
此方案使用ADC的模擬通道多路開關(guān)(見圖5),選擇單片機(jī)的不同引腳。這使它能夠掃描多個(gè)傳感器,而且保持電容充電時(shí)是與傳感器電容并聯(lián)的,從而避免形成電容分壓器。
在使能電流源之前,電容的電荷應(yīng)該是已知值。因此,可將電容通過單片機(jī)中的內(nèi)部門接地,確保它完全放電。在軟件中可調(diào)節(jié)電流,形成快速充電時(shí)間,從而允許在掃描多個(gè)傳感器時(shí)進(jìn)行快速測量。在引腳數(shù)較高的很多Microchip單片機(jī)上都實(shí)現(xiàn)了恒流源,這些單片機(jī)還擁有很多模擬通道,允許實(shí)現(xiàn)多個(gè)電容式傳感器。
3. 電容檢測模塊
若干更新款的通用單片機(jī)還提供電容檢測模塊,集成了用于檢測電容的特殊電路。這些新款單片機(jī)包含一個(gè)大模擬多路開關(guān), 允許對用于多按鈕接口的多個(gè)電容式傳感器進(jìn)行掃描;除了CSM(電容檢測塊振蕩器)之外,此類單片機(jī)還使用一對內(nèi)部計(jì)數(shù)器/定時(shí)器。
模塊根據(jù)較低和較高觸發(fā)點(diǎn)交替使用內(nèi)部恒流源和吸流阱對傳感器電容進(jìn)行充放電,產(chǎn)生圖6所示的波形。
電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理
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