. 本文介绍了一些根本的cap-sense电路结构，并评论了如何处理低频和高频噪声。
假如你读过我在榜首段中注意到的文章，你就会知道电容式接触感应的实质是当物体挨近电容器时电容的改动。手指的存在使电容添加
正确的！只是是电容的改动并不是特别有用。为了实践履行电容式接触感应，咱们需求一个电路，能够以满足的精度丈量电容，然后一致地辨认出因为手指的存在而导致的电容添加。有多种办法能够做到这一点，有些适当简略，有些更杂乱。在本文中，咱们将研讨两种完成电容感应功用的一般办法；榜首种依据RC（电阻电容）时刻常数，第二种依据频率偏移。
当我榜首次意识到高等数学实践上与代表充电或放电电容器上的电压的指数曲线有某种联络时，我有一种含糊的大学怀旧感。或许这是我榜首次意识到高等数学和实践有某种联络，或许在这个年代葡萄收成机器人放电电容器的简略性吸引人。在任何情况下，咱们知道当电阻或电容改动时，这个指数曲线会改动。假定咱们有一个由1米组成的RC电路Ω 电阻和电容式接触传感器，典型的无指电容为10 pF。
咱们能够运用一个通用的输入/输出引脚（装备为输出）为传感器盖充电，使其到达逻辑高电压。接下来，咱们需求电容器经过大电阻放电。重要的是要理解不能简略地将输出状况切换到逻辑低。输出端的输入端为低阻抗，输出端为低阻抗。因而，电容器会经过这个低阻抗快速放电，以至于微操控器无法检测到由电容的细小改动引起的奇妙的时序改动。咱们需求的是一个高阻抗引脚，它将迫使简直一切的电流经过电阻放电，这能够经过装备引脚作为输入来完成。因而，首先将引脚设置为逻辑高输出，然后经过改动引脚为输入，发动放电阶段。产生的电压如下所示：
假如有人接触传感器，然后产生额定的3 pF电容，时刻常数将添加，如下所示：
放电时刻与人类规范相差不大，但现代微操控器肯定能检测到这种改动。假定咱们有一个时钟频率为25MHz的计时器；当咱们将引脚切换到输入形式时，咱们发动计时器。咱们能够运用该计时器盯梢放电时刻，办法是将同一引脚装备为发动捕获事情的触发器（“捕获”意味着将计时器值存储在独自的寄存器中）。当放电电压超越引脚的逻辑低阈值（例如0.6 V）时，将产生捕获事情。如下图所示，阈值为0.6 V的放电时刻差为ΔT=5.2µs。
当计时器时钟源周期为1/（25 MHz）=40 ns时，该ΔT对应于130个滴答声。即便电容的改动削减了10倍，在未接触传感器和接触传感器之间依然有13个刻度的差异。
所以这儿的主意是在监测放电时刻的一起对电容器进行重复充放电；假如放电时刻超越预订的阈值，微操控器假定一个手指现已“接触”了触控电容器（我把“接触”在引号中，因为手指从未实践接触到上一篇文章中说到的电容器，所以电容器经过焊接掩模和设备外壳与外部环境离隔）。可是，实践日子比这儿的理想化评论要杂乱一些；过错来历将在下面的“处理实践”一节中评论。
在依据频移的完成中，电容传感器被用作RC振动器的“C”部分，使得电容的改动引起频率的改动。输出信号用作计数器模块的输入，计数器模块计算在某个丈量周期内呈现的上升或下降沿的数量。当挨近的手指导致传感器的电容添加时，振动器的输出信号的频率下降，因而边际计数也削减。
所谓的弛豫振动器是一种常用的电路，可用于此意图。它需求一些电阻和比较器，除了接触灵敏电容器；这看起来比上面评论的充放电技能要费事得多，可是假如你的微操控器有一个集成的比较器模块，那也不算太糟。
我不计划具体介绍这个振动器电路，因为1）它在其他当地评论过，包含这儿和这儿；2）当有许多微操控器和离散IC供给高功能电容式接触感应功用时，好像不太或许运用振动器办法。假如你别无挑选，只能创立自己的电容式接触感应电路，我以为上面评论的充放电技能更简略。不然，挑选一个带有专用cap-sense硬件的微操控器，让你的日子简略一点。
Silicon Labs的EFM32微操控器中的电容感应外围设备是依据松懈振动器办法的集成模块的一个示例：
多路复用器答应振动频率由八个不同的接触灵敏电容器操控。因为微操控器的作业频率相对于手指移动的速度来说十分高，所以经过快速循环通道，芯片能够一起有用地监控八个接触灵敏按钮。
高频噪声会导致丈量的放电时刻或边际计数产生细小的样本间改动。例如，上面评论的无指充电/放电电路或许具有675个时钟周期、685个时钟周期、665个时钟周期、670个时钟周期等放电时刻。这种噪声的重要性取决于预期的手指感应放电时刻的改动。假如电容添加30%，ΔT将为130个刻度。假如咱们的高频改动只要±10个周期，咱们就能够很简单区域分信号和噪声。
可是，电容添加30%或许挨近咱们能够合理预期的最大改动量。假如咱们只要3%的几率，ΔT是13个滴答声，这太挨近噪音下限了。削减噪声影响的一种办法是添加信号的巨细，您能够经过削减PCB电容器和手指之间的物理间隔来完成这一点。可是，一般机械设计会遭到其他要素的约束，所以你有必要充分运用你得到的任何信号量。在这种情况下，你需求下降噪音下限，这能够经过均匀来完成。
例如，每个新的放电时刻可不与从前的放电时刻比较，而是与最终4次、8次或32次放电时刻的均匀值进行比较。上面评论的频移技能主动包含均匀值，因为均匀频率周围的细小改动不会显着影响相对于振动周期较长的丈量周期内计数的周期数。
低频噪声是指无指传感器电容的长时间改动；这些或许是由环境条件引起的。这种噪声不能均匀，因为这种改动或许会继续很长一段时刻。因而，有用处理低频噪声的仅有办法便是适应性强：用于辨认手指是否存在的阈值不能是固定值。相反，它应该依据丈量值定时调整，这些丈量值不会显示出显着的短期改动，例如手指的挨近引起的改动。
总归，咱们注意到电容式接触感应不需求杂乱的硬件或高度杂乱的固件。尽管如此，它是一种多功用的、强健的技能，能够供给比机械替代品更大的功能改善。
在大多数情况下，只是添加感测面积就能够进步灵敏度。当感应面积受运用约束时，有必要添加CCPC电容的值以进步灵敏度。运用更大的触发目标也能够添加灵敏度。
或许最风趣的资料，能够用来激活电容接触屏是海绵。它廉价，有用，并且在你运用它的时分能够清洁你的屏幕。可是海绵有点太灵活了，无法制造出有用的触控笔。
电容式传感器运用电容器的特性及其电场构成传感器。电容式传感器经过检测电场的任何改动来作业。传感器能够记载接触或挨近、位移以及湿度和液体的液位检测。
极板的面积越大，电容就越大。两个极板之间的间隔越小，电容就越高。绝缘资料决议介电常数。
电容式接触屏是一种操控显示器，它运用人体手指的导电接触或专用设备进行输入。现在许多智能手机、平板电脑和其他移动设备都依靠电容接触，包含Android手机和微软Surface，以及苹果的iPhone、iPad和iPod touch。
与电阻式接触显示屏不同的是，电容式接触屏运用人体的天然导电性来操作。这些屏幕是由通明的导电资料制成的，一般ITO涂层在玻璃资料上。
电容式传感器用于制动盘变形的丈量。因为高温开展，很少有传感器适合在接近丈量目标的当地作业。电容式传感器检测纳米范围内的改动并丈量制动盘的磨损。
外表电容接触技能的优势在于，它为用户供给了比5线电阻接触更好的图画质量。这种屏幕往往更经用，具有优秀的防水、防油和防尘功能，以及很高的耐刮擦性。
在任何情况下，接触方位是经过丈量X和Y电极之间的信号改动的散布来确认的，然后运用数学算法来处理改动的信号电平，以确认接触点的XY坐标。
与电容式触控电路开路时感应到的压力比较，经过下降数字化仪感应到的大气压力来充任电子“活动”导体的资料。
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