電容式觸摸傳感器觸摸屏的實(shí)現(xiàn)原理

通過(guò)一個(gè)終端仿真程序，在主PC上獲得差分計(jì)數(shù)，然后借助電子制表軟件加以繪制。將手指放置在10mm厚的玻璃覆蓋層上，并持續(xù)3秒的時(shí)間。按鍵的開關(guān)狀態(tài)被疊加在原始計(jì)數(shù)上。按鍵在這兩種狀態(tài)之間干凈利落地轉(zhuǎn)換，即使是由于通過(guò)厚玻璃進(jìn)行檢測(cè)而使原始計(jì)數(shù)信號(hào)中具有較大的噪聲時(shí)也是如此。請(qǐng)注意手指和按鍵門限隨著基線的漂移而進(jìn)行周期性調(diào)整。當(dāng)檢測(cè)到手指的觸壓動(dòng)作時(shí)，基線值將鎖定，直到手指移開為止。

圖8顯示了兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換處的局部細(xì)節(jié)圖。

圖8：開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換局部細(xì)節(jié)圖

在圖9a中，按鍵初始狀態(tài)為斷(OFF)狀態(tài)。超過(guò)手指門限的差分計(jì)數(shù)的第一個(gè)采樣把按鍵狀態(tài)轉(zhuǎn)換至通(ON)狀態(tài)。在圖9b中，低于噪聲門限的差分計(jì)數(shù)的第一個(gè)采樣將按鍵轉(zhuǎn)換至斷狀態(tài)。

與機(jī)械式開關(guān)相比，基于電容的觸摸傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是耐用性好，不易損壞，可以長(zhǎng)期使用。混合信號(hào)技術(shù)的近期發(fā)展，不僅使得觸摸式傳感器的成本在各種消費(fèi)類產(chǎn)品中降到了具有成本效益的水平，而且還提高了檢測(cè)電路的靈敏度和可靠性(因?yàn)樵黾恿烁采w層的厚度和耐用性)。利用本文介紹的設(shè)計(jì)方法，說(shuō)明通過(guò)一個(gè)10mm的玻璃來(lái)檢測(cè)手指的按鍵觸壓是可能的，并利用基于噪聲門限和手指門限的反跳法，實(shí)現(xiàn)了按鍵開關(guān)狀態(tài)之間的干凈利落的轉(zhuǎn)換，從而使電容式觸摸傳感器成為機(jī)械式開關(guān)元件的一種實(shí)用型替代方案。