技能布景
现在电子产品中，接触感应技能日益遭到更多重视和运用，不只漂亮经用，而且较传统机械按键具有更大的灵敏度、稳定性、牢靠性，一起能够大幅进步产品的质量。接触感应解决计划遭到越来越多的IC规划厂家的重视，不断有新的技能和IC问世，国内的公司也纷繁上马相似计划。Cpress公司的CapSense技能能够说是感应技能的前驱，走在了这一范畴的前列，在高端产品中有广泛运用，MCP推出了mTouch，AT也推出了QTouch技能，FSL推出的电场感应技能与MCP的电感接触也别具特色，乃至ST也有QST产品。
可是现在一切的接触解决计划都运用专用IC，因此开发本钱高，难度大，而本文介绍的依据RC充电检测(RC Acquisition)的计划能够在任何MCU上完成，是接触感应技能范畴革命性的打破。首要介绍了RC充电根底原理，以及充电时刻的测验及改善办法，然后具体评论了依据STM8S单片机完成的硬件、软件规划过程，留意关键等。
一、RC充电检测基本原理
RC充电检测基本原理是对运用如PCB的电极式电容的充电放电时刻进行丈量，经过比较在人体接触时发生的细小改变来检测是否有‘按下’动作发生，可选用于任何独自或多按键、滚轮、滑条。
如图1(a)所示，在RC网络施加周期性充电电压Vin，丈量Vout会得到如(b)的时序，经过检测充电开端到Vout到达某一门限值的时刻tc的改变，就能够判别出是否有人体接触。图2显现出有人体接触时充电时刻会变长。
完成电路如图3，运用一个I/O口对PCB构成的电容充电，另一个I/O口丈量电压，关于多个按键时运用同一个I/O口充电。R1一般为几百K到几M，人体与PCB构成的电极电容一般只要几个pF，R2用于下降噪声搅扰，一般为10K。
二、充电时刻丈量办法
对充电时刻的丈量能够运用MCU中守时器的捕捉功用，关于多个按键一般MCU没有满足的守时器为每个按键分配一个，也能够运用软件计时的办法，这要求能对MCU的时钟准确计数，而且确保每个周期的时钟个数坚持必定。这种状况一般要求对按键运用一个独立的MCU，以确保不被其他使命中止。
为了进步体系的牢靠性和稳定性，改善的丈量办法是对Vout进行高和低两个门限进行丈量。如图4所示，经过对t1和t2的丈量，然后到达更牢靠的作用。别的，屡次丈量也是有用的下降高频搅扰的有用办法。
实践运用中能够运用数字信号的方法直接丈量t1和t2，由于数字信号的‘1’和‘0’也都有最高与最低输入门限。运用软件查询方法丈量，经过固定频率检测输入脚，其间‘0’的个数便是t1，‘1’的个数便是t2，实践上便是输入信号上升到VIHmin和下降到VILmax的时刻。
三、PCB规划留意事项
不论是单按键、多按键、滑条、滚轮规划，仍是混合运用，都能够运用一个I/O进行充电，即可削减资源运用，又能够因运用同必守时规范然后简化软件规划。
用于传递按键信号的线必定要满足的细，以下降线路形成的电容的影响，信号线距离为两倍线宽，不同组的信号距离应确保3mm～5mm。同组的信号线长度应尽量坚持一致，不同组的信号线不能够穿插。独立按键的形状可规划为、圆、三角或正多边形，尺度以10mm～15mm为宜。滑条的形状能够是长方形或锯齿形，滚轮能够规划为幅射的扇形或环形，也能够是交织的齿轮，每个部分之间应坚持0.2～0.5mm。按键PCB层 不应该覆铜，否则会影响感觉的灵敏度，而不和能够覆铜，能够削减搅扰。
按键除规划为单通道形式，还能够规划为多通道形式，经过对邻近按键的感应信号强度判别手指的方位，乃至可规划出‘接连’的滑动作用。
LED经常在感应规划中用来指示按键是否有用按下，留意按键的地或电源线就尽量短，线路较长时宜添加1nF的滤波电容。
别的，主张电源电路运用线性电源而不是开关电源，这对进步感应灵敏度很重要。
四、软件规划流程
ST公司规划了完好的依据RC充电检测的电容式感应接触计划的完好规划，包含PCB和完好的源程序，以及依据STM8S的规范接触感应库(Touch Sense Library：TSL)和运用API接口，选用易于移植的C规划，用户能够方便地运用于其他任何MCU体系中。由于RC充电理论触及的专利现已对大众敞开，所以彻底没有专利的约束。
图7是ST的接触感应规划库TSL的架构暗示。
ST的TSL内容包含滤波和校对算法，环境改变体系，主动依据环境温度、湿度、电压、尘埃等要素调整装备参数。供给了包含单通道和多通道的感应规划API函数，层次驱动的项目工程。依据STM8Sxxx-TS1-EVAL演示板的软件在STVD开发渠道下规划，运用COSMIC-C言语编译器，包含完好的源代码，篇幅有限，不能胪陈。
定论：
经过试验，咱们运用STM8S的接触感觉按键与CY的CAPSENSE接触按键的作用进行了比照，成果证明二者在灵敏度与牢靠性方面平起平坐，在水浸、添加掩盖物状况下，本计划适应性更佳。
