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充電時間測量原理

發(fā)布時間:2012/2/25 21:29:18 訪問次數(shù):939

    為了保證健壯的電容觸摸感應(yīng)的應(yīng)用,充電時間的測量需要足夠精確。通常有兩種方式來測量充電時間:JK30-110
    (1)第一種方法是采用輸入捕獲(IC)定時器,當(dāng)電壓達(dá)到閾值時,觸發(fā)定時器開始工作。該方案中時間測量的精確度直接取決于定時/計數(shù)器的頻率。但是,由于每個電極都需要一個輸入捕獲通道,普通的MCU就不適合這種類型的電容感應(yīng)應(yīng)用了。
    (2)第二種方法是采用一個簡單的定時器(不需要IC功能)和一系列簡單的軟件操作,即定時地檢查感應(yīng)I/O端口上的電壓是否達(dá)到閾值。這樣,時間測量的精確度就取決于執(zhí)行一次完整軟件查詢需要的CPU周期數(shù)。這種測量方法會由于多次測量來一些抖動,但是南于沒有硬件限制,這種方法適用于需要很多電極的場合。
    第二種方法修改一下,使用自適應(yīng)的軟件序列,就可以在測量時間時獲得和CPU頻率(fCPU)一樣的精度。這也正是以下描述的ST觸摸感應(yīng)固件庫中所采用的方法。
   使用普通定時器進(jìn)行充電時間的測量如圖4. 38所示。對電容充電開始之前,定時器的計數(shù)器數(shù)值被記錄下來。當(dāng)采樣I/O端口上的電壓達(dá)到某個閾值(VIH)時,再次記錄定時器計數(shù)器的值。二者之差就是充電或者放電的時間。
   ST Microelectronics已經(jīng)開發(fā)了一整套的觸摸感應(yīng)軟件庫,使得任意一款8位的STM8微控制器都可以作為一個電容式觸摸按鍵控制器使用。通過對由一個電阻和觸摸電極電容組成的RC網(wǎng)絡(luò)充放電時間的控制,該觸摸感應(yīng)軟件庫可以檢測到人手的觸摸。由于電極電容改變導(dǎo)計數(shù)器啟動致的RC網(wǎng)絡(luò)充放電時間的改變能夠被檢測出來,然后經(jīng)過濾波等,最終通過專用的I/O端
口或者Iz C/SPI接口發(fā)送給主機(jī)系統(tǒng)。該軟件庫所需的元器件BOM表,成本低廉,因為每個通道只需要一個電阻就可以實現(xiàn)觸摸檢測功能。

                            
  

    為了保證健壯的電容觸摸感應(yīng)的應(yīng)用,充電時間的測量需要足夠精確。通常有兩種方式來測量充電時間:JK30-110
    (1)第一種方法是采用輸入捕獲(IC)定時器,當(dāng)電壓達(dá)到閾值時,觸發(fā)定時器開始工作。該方案中時間測量的精確度直接取決于定時/計數(shù)器的頻率。但是,由于每個電極都需要一個輸入捕獲通道,普通的MCU就不適合這種類型的電容感應(yīng)應(yīng)用了。
    (2)第二種方法是采用一個簡單的定時器(不需要IC功能)和一系列簡單的軟件操作,即定時地檢查感應(yīng)I/O端口上的電壓是否達(dá)到閾值。這樣,時間測量的精確度就取決于執(zhí)行一次完整軟件查詢需要的CPU周期數(shù)。這種測量方法會由于多次測量來一些抖動,但是南于沒有硬件限制,這種方法適用于需要很多電極的場合。
    第二種方法修改一下,使用自適應(yīng)的軟件序列,就可以在測量時間時獲得和CPU頻率(fCPU)一樣的精度。這也正是以下描述的ST觸摸感應(yīng)固件庫中所采用的方法。
   使用普通定時器進(jìn)行充電時間的測量如圖4. 38所示。對電容充電開始之前,定時器的計數(shù)器數(shù)值被記錄下來。當(dāng)采樣I/O端口上的電壓達(dá)到某個閾值(VIH)時,再次記錄定時器計數(shù)器的值。二者之差就是充電或者放電的時間。
   ST Microelectronics已經(jīng)開發(fā)了一整套的觸摸感應(yīng)軟件庫,使得任意一款8位的STM8微控制器都可以作為一個電容式觸摸按鍵控制器使用。通過對由一個電阻和觸摸電極電容組成的RC網(wǎng)絡(luò)充放電時間的控制,該觸摸感應(yīng)軟件庫可以檢測到人手的觸摸。由于電極電容改變導(dǎo)計數(shù)器啟動致的RC網(wǎng)絡(luò)充放電時間的改變能夠被檢測出來,然后經(jīng)過濾波等,最終通過專用的I/O端
口或者Iz C/SPI接口發(fā)送給主機(jī)系統(tǒng)。該軟件庫所需的元器件BOM表,成本低廉,因為每個通道只需要一個電阻就可以實現(xiàn)觸摸檢測功能。

                            
  

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