电容式触摸传感器触摸屏的实现原理

图5显示了固件中实现的差分计数与按键状态之间的转移函数。

图5：差分计数与按键状态之间的转移函数。(online)

该转移函数中的迟滞提供了开关状态之间的干净利落的转换，即使计数是有噪声的情况下也不例外。这也为按键提供了一种反跳功能。低门限被称为“噪声门限”，而高门限则被称为“手指门限”。门限水平的设定决定了系统的性能。当覆盖层非常厚时，信噪比很低。在此类系统中设定门限水平是一项具有挑战性的工作，而这恰好是电容式传感设计技巧的一部分。

图6显示了一个持续时间为3秒的按键触压操作的理想原始计数波形。

图6：把门限水平绘制在一个去除了基线的原始计数图上

同时还给出了门限值。噪声门限被设定的计数值为10，而手指门限设定的计数值则为60。实际上，在实际计数数据中始终存在噪声分量，图中并未显示，以便能清晰地显示门限水平。

部分调整过程还包括选择电流源DAC的电平以及设置用于计数累加的振荡器周期数。在固件中，函数CSR_1_SetDacCurrent(200, 0)把电流源设定在其低电流范围内，数值为200(最高255)，大约对应于14μA。函数CSR_1_SetScanSpeed(255)把振荡器周期数设定为253(255-2)。原始计数和差分计数的分析表明：该系统的寄生引线电容CP约为15pF而手指电容CF约为0.5pF。可见，手指电容使总电容产生了约3%的变化。对于每个按键，每个原始计数值的采集所需要的时间仅为500μs。

测量性能

电容式传感系统的性能测量结果示于图7中。

图7：通过10mm厚的玻璃进行检测时传感器的性能测量结果