一種非接觸式電容感應(yīng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．2 電容式非接觸開(kāi)關(guān)的軟件實(shí)現(xiàn)
非接觸按鍵的檢測(cè)，必須通過(guò)比較器、充電電流源和復(fù)位開(kāi)關(guān)組成一個(gè)張弛振蕩器，以此對(duì)按鍵電極電容充放電，如圖5所示。非接觸式感應(yīng)按鍵的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：首先設(shè)置I／O口的輸出驅(qū)動(dòng)模式，開(kāi)始掃描按鍵，把按鍵連接到模擬多通道輸入口，使能振蕩器。當(dāng)Cmod上的電壓線性增加到閾值時(shí)，比較器輸出高電平。刷新定時(shí)器和PWM的周期數(shù)，重設(shè)計(jì)數(shù)值，置完成標(biāo)志位。當(dāng)掃描完成，停止PWM，定時(shí)器中斷服務(wù)完成。最后根據(jù)電容感應(yīng)原理，計(jì)算出定時(shí)器的周期數(shù)來(lái)判斷是否有按鍵按下。在該設(shè)計(jì)中，選取Cx值，使充放電周期數(shù)n=1000次時(shí)，Vx到達(dá)VTH。當(dāng)檢測(cè)到nF+mod800，即△n>nTH=200時(shí)，認(rèn)為有鍵按下。
調(diào)制器的計(jì)數(shù)器通過(guò)一個(gè)IIR濾波器，形成一個(gè)參考計(jì)數(shù)即基準(zhǔn)，通過(guò)選擇IIR濾波器的響應(yīng)函數(shù)，可以把瞬時(shí)計(jì)數(shù)的高頻噪聲屏蔽掉，但溫度，濕度以及其他因素導(dǎo)致的緩慢變化可以被追蹤下來(lái)。如果瞬時(shí)計(jì)數(shù)和基準(zhǔn)計(jì)數(shù)間的差值超過(guò)了一定的閾值，固件就會(huì)發(fā)出接近行為的報(bào)告，LED燈亮。下面為實(shí)現(xiàn)的C程序代碼：
2．3 噪聲及外界因素影響處理
2．3．1 噪聲
影響有效感應(yīng)范圍和可靠性的最突出因素是噪聲。系統(tǒng)的噪聲源很多，包括開(kāi)關(guān)信號(hào)噪聲、供電耦合噪聲、參考信號(hào)噪聲、電磁干擾噪聲和射頻干擾噪聲等。該SMSC生產(chǎn)的CAP1166芯片對(duì)噪聲有一定的處理，在硬件電路使用非耦合電容、隔離數(shù)字地和模擬地，將高頻信號(hào)遠(yuǎn)離CAP1166，并選定觸發(fā)閾值，可以有效降低噪聲影響。
2．3．2 溫度、濕度以及其他外界因素
感應(yīng)電容會(huì)因溫度、濕度等外界因素產(chǎn)生偏移，會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤觸發(fā)。在此可以通過(guò)使用IIR型濾波器建立一個(gè)基準(zhǔn)來(lái)自動(dòng)處理。
3 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)高頻噪聲、溫度、濕度及其他外部因素的處理，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、靈敏的非接觸電容感應(yīng)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，可以廣泛地應(yīng)用在相關(guān)的各種領(lǐng)域。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/172094.htm 電荷放大器相關(guān)文章:電荷放大器原理 電容式接近開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:電容式接近開(kāi)關(guān)原理 電容相關(guān)文章:電容原理 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理 接近開(kāi)關(guān)相關(guān)文章:接近開(kāi)關(guān)原理
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