一種基于PSoC的電容感應(yīng)式觸摸按鍵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、觸摸按鍵只需要一個(gè)薄薄的銅箔層來(lái)做按鍵,所以它使按鍵厚度幾乎為零。由于沒(méi)有了按鍵的厚度和重量,易于實(shí)現(xiàn)超輕超薄的設(shè)計(jì),成為當(dāng)前消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)方向。目前已經(jīng)有的觸摸按鍵的檢測(cè)技術(shù),包括:電阻性薄膜測(cè)量?場(chǎng)效應(yīng)檢測(cè)?和電容感應(yīng)式檢測(cè)。但是,電阻性薄膜測(cè)量和場(chǎng)效應(yīng)檢測(cè)這兩種觸摸檢測(cè)技術(shù)都有一定的缺陷,譬如高成本,高損耗率等,不便于在消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品上大規(guī)模應(yīng)用。電容感應(yīng)式(CapSense)觸摸按鍵檢測(cè)技術(shù),是最近才出現(xiàn)的一個(gè)新的研究方向,迄

2、今為止還沒(méi)有成熟的公開(kāi)的設(shè)計(jì)方案。國(guó)外目前有采用ASIC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)電容感應(yīng)檢測(cè),但是,采用ASIC芯片的實(shí)現(xiàn)方式,設(shè)計(jì)不夠靈活且按鍵數(shù)目受限不易擴(kuò)展。本論文基于PSoC(Programmable System on chip,可編程片上系統(tǒng))這種通用芯片,采用軟件和硬件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)低成本,設(shè)計(jì)靈活而且易實(shí)現(xiàn)易擴(kuò)展的電容感應(yīng)式觸摸按鍵系統(tǒng),易于在消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品方向大批量應(yīng)用和推廣。本文首先了解和分析了電容感應(yīng)的原理,也介

3、紹了PSoC芯片的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。根據(jù)電容感應(yīng)的原理,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的整體方案,并利用PSoC內(nèi)部的硬件資源具體設(shè)計(jì)了硬件對(duì)感應(yīng)電容的檢測(cè)電路,研究并給出了該硬件系統(tǒng)的信號(hào)處理流程和算法。同時(shí)設(shè)計(jì)完成軟件部分,包括設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的處理流程和按鍵判定算法。其中,通過(guò)采用輸入模擬復(fù)用的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了按鍵的可擴(kuò)展性;對(duì)軟硬件采取模塊化的設(shè)計(jì),且預(yù)留出參數(shù)調(diào)整的接口,所以可以很方便的進(jìn)行調(diào)試,升級(jí),或者將該系統(tǒng)移植到其他類(lèi)似應(yīng)用上,充分保證了方案的易實(shí)現(xiàn)性