感应按键设计详解.ppt

Design Guide- Capacitive Touch Sensor 2005. Nov Index 1-1. 感应电路构成 所有基于QT CHIP的感应电路主要由电阻电容、感应电极(Keypad)、稳压器件(Regulator/LDO)等组成。 感应电路可以分为IC电路单元和感应电极(Keypad)电路单元。 IC电路单元指QT CHIP、周边电子元器件和相关导线。 Keypad电路单元主要包括感应电极和其附属电阻。 IC电路一般固定不变，但Keypad电路可按实际产品情况作相应调整。 1-1. 感应电路构成 1-2. 感应电路实现 感应电路的实现方式不同，会直接影响到按键实际所得的感应灵敏度，甚至稳定性。因此，结合所需设计产品的特征，主要包括产品的内部结构、外型特征、按键面板厚度和材质、外部干扰源和干扰程度等等，选择感应电路的具体实现方式相对比较关键。 一般通过PCB或FPC板设计各种感应电路，推荐使用独立于原主控PCB板以外的副板(PCB、FPC)进行设计。根据IC电路单元和Keypad电路单元所在位置的不同，感应电路的实现主要分为两种方式： 1-2. 感应电路实现 实现方式1：副板设计整个感应电路 副板包括感应电路的两部分，IC电路单元和Keypad电路单元。通过排线和Connector与Host Control进行通讯。 优点： 排线和Connector简单 PCB修改方便 产品升级、扩展容易 缺点： 副板需双层板，成本高 产品厚度增加 1-2. 感应电路实现 实现方式2：副板只设计Keypad电路单元 （较适用于 QT511/QT411） 副板仅包含Keypad电路单元，IC电路单元放置于原主控PCB板上，副板和主控PCB板之间也通过排线和Connector连接。 优点： 副板面积较小，成本低 PCB固定方便 干扰较小 缺点： 排线数量较多，Connector较复杂 1-3. 电路设计注意事项 一定要为QT Chip加专用的Voltage Regulator或LDO，其Output只能单独给QT Chip的VDD使用，不可同时给其它组件使用。VDD的不稳定会影响感应的稳定度。 元器件的选择：Cs电容建议采用陶瓷电容(X7R)。感应电极类似PCB中的焊盘，仅面积上的差异。 通过更换Cs电容调节灵敏度，Cs电容值范围可由2.2nF到100nF。 QT I/O与Keypad之间的电阻值一般可选择10K，以加强ESD保护。 LED设旁路电容，LED通过电容(0.01uF)接地。 Index 2. 软件设计 2. 软件设计 Discrete 一个I/O口对应一个Key输出0或1，可通过硬件选择按键高或低电平有效。这种方式比较类似机械按键的扫描，甚至可以直接替代机械按键，软件几乎无需修改，应用方便。但缺点是Host control需较多的I/O口。 Binary code 三个I/O口输出8个二进制码（000～111），表示8个Key的状态。Host control只需三个I/O口与QT1080连接扫描按键状态，但这种输出只有高电平有效的方式，不可自行选择。 SPI和UART 通用的串行通讯方式。Host control需要有相应的Interface才可以直接通讯，如果没有，可以用I/O口模拟通讯时序，但这对软件要求较高，尤其在播放音乐等高频率情况下，需谨慎处理程序的时序部分。 I2C QT701系列IC的输出方式之一。 Index 3-1. 按键设计 目前触摸按键的主要外形设计 实际按键的外形决定了硬件电路中Keypad的位置，但并不决定相应Keypad的形状和大小，两者的按键面积可以不相等。Keypad类似于PCB图中的焊盘，铜箔的电气特性会更好些。 3-1. 按键设计 – 按键设计原则 按键的形状 没有限制，可以是圆、椭圆、正方或长方形等几何形状。 按键的大小 按键面积不宜太小，尽量不小于手指尖直径，否则实际操作不方便。 按键的间距 如果使用AKS功能就没有距离的限制，但这不是固定不变的规则。 实际过程中以用户操作不引起混乱为标准。 QT Chip有AKS (相邻按键抑制)功能, 可以避免相邻按键同时被触发，而且保证每一次都有相同结果。 3-1. 按键设计 – 按键设计参考 3-1. 按键设计 – 按键设计参考 3-1. 按键设计 – 按键设计参考 3-1. 按键设计 – 按键设计参考 QT1080 / QT1101 8/10 Key单点控制 全部采用单点控制模式 9个独立按键设计 3-1. 按键设计 – 按键设计参考 QT1080 / QT1101 单点控制，环形滑动 部分按键采用单点控制 其余按键采用快速模式以实现环形滑动 6个独立按