Microchip电容式接近检测设计指南.pdf

AN1492 Microchip 电容式接近检测设计指南 本应用笔记适用于 Microchip mTouch 现成器件 作者： Xiang Gao （MTCH101 和 MTCH112）、RightTouch 现成器件 Microchip Technology Inc. （CAP11XX ）以及Microchip 的带8 位、10 位或 12 位 ADC 的通用单片机。Microchip 的应用程序库（MLA， 简介 /mla ）中提供了用于Microchip通用 单片机的 mTouch 框架和库。该框架和库实现了大量噪 接近检测为用户提供了一种无需物理接触即可与电子设 声抑制选项，这些选项是成功的接近检测应用的关键 备进行交互的新方法。该技术可提升产品美感，改进用 所在。 户体验并降低功耗。为实现接近检测，人们已使用了许 多方法：电磁、IR、光学、多普勒效应、电感和电容。 电容传感基本原理 每种方法均有各自的优势和局限性。 电容传感器通常是印刷电路板上一块金属填充的区域。 电容传感方法的原理是检测传感器上由于用户触摸或接 图1给出了电容传感系统的概览。 近而产生的电容变化。对于 Microchip 解决方案，传感 ® 器可以是任何通过可选串联电阻连接到 PIC MCU 、 RightTouch® 或 mTouch™ 现成器件的引脚的导电材料。 图1： 电容传感的原理 通常，传感器附近的任何导电物体或具有高介电常数的 物体都会影响传感器电容。与其他非电容式技术相比， Microchip 电容式接近检测解决方案可实现高级软硬件滤 波功能，从而提供可靠的近场检测。同时，相对于其他 解决方案，它还具有以下几项优势：低成本、高度可定 制、低功耗并且可轻易与其他应用集成。Microchip 为基 于固件的解决方案提供了两种电容采集方法：电容分压 器（Capacitive Voltage Divider，CVD）和充电时间测量 单元（Charge Time Measurement Unit，CTMU）。我 们的网站（/mTouch ）上提供了有关 PCB CVD 的应用笔记（AN1478 ，《mTouch™ 触摸传感解 决方案采集方法：电容分压器》）和有关CTMU 的应用 笔记（AN1250 ，《Microchip 用于电容触摸应用的 CTMU》）。 本应用笔记将介绍如何使用 Microchip 电容传感解决方 案实现电容式接近检测器，提供硬件布线准则，并分析 电容式接近传感器的扫描方式与电容式触摸传感器的扫 可对灵敏度产生影响的几种因素。 描方式相同。器件不断监视传感器的电容，并等待出现 重大的变化。接近信号的变化会明显小于触摸信号的变 化，因为它必须在空气（而不是塑料或玻璃）中长距离 有效，空气是最有可能的电场介质。为了维持可靠检