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利用系統(tǒng)已有資源,添加電容式觸摸按鈕或接近傳感器

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作者:Jonathan Dillon Microchip技術(shù)公司 安防、單片機及技術(shù)開發(fā)部 應(yīng)用工程師 時間:2010-07-15 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  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,如果要測量多個傳感器,連接另一傳感器的引腳可以暫時用來對保持電容進(jìn)行充電。用于該輸入的傳感器此時不會被測量,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.butianyuan.cn/article/110912.htm

  2. 充電時間測量

  一些集成了恒流源,它可用來給傳感器電容充電一段固定時間,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),選擇的不同引腳。這使它能夠掃描多個傳感器,而且保持電容充電時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,形成快速充電時間,從而允許在掃描多個傳感器時進(jìn)行快速測量。在引腳數(shù)較高的很多Microchip單片機上都實現(xiàn)了恒流源,這些單片機還擁有很多模擬通道,允許實現(xiàn)多個電容式傳感器。

  3. 電容檢測模塊

  若干更新款的通用單片機還提供電容檢測模塊,集成了用于檢測電容的特殊電路。這些新款單片機包含一個大模擬多路開關(guān), 允許對用于多接口的多個電容式傳感器進(jìn)行掃描;除了CSM(電容檢測塊振蕩器)之外,此類單片機還使用一對內(nèi)部計數(shù)器/定時器。

  模塊根據(jù)較低和較高觸發(fā)點交替使用內(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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