电容式触控感应原理,Q-Touch:针对不同的覆盖层厚度或 PCB 布局微调灵敏度 ,快速构建项目
针对不同的覆盖层厚度或 PCB 布局微调灵敏度
电容触摸的本质是:
人是导体么,触摸时会与按键电极形成耦合电容,导致总电容增加,检测电路通过识别这一变化判断触摸状态
电容变化 → 充放电时间变化 → Count变化
1. 没有人触摸时
电容值 = 基准值(C0)
2. 人手靠近/触摸时发生什么?
人体是导体手指会带来额外电荷(C1 = C0+人体额外电容)
电容变大了(C1 > C0)
芯片是怎么判断“你摸了”?
触摸IC做的事情很简单:
可以理解为设有个阈值:
基准值:C0实时值:C1(C0+人体额外电容)如果 C1 - C0 > 阈值 → 判定触摸
这里我使用的是九齐的工具,叫做Q-Touch,它是触控 IC 的开发辅助工具。它提供一个简洁的图形化界面,可以快速扫描并获取各个按键预设的一组灵敏度数值。用户还可以通过模拟功能查看并微调所需的灵敏度。
可以看到
因为我选了PB4 (TP2),右下角显示的是这个按键专属的参数。
参数 | 作用说明 | 建议 & 注意 |
|---|---|---|
| PB4: Touch-Key On | 把这个引脚设为触摸按键(而不是普通IO)。 | 打开才能用 |
| TP2_Threshold | 最核心参数 ! 判定“触摸”的阈值(Delta Count)。 只有当实时 Count 和基准 Count 的差值超过这个值,才认为按下了。 | 根据真实扫描的 Delta 来设 |
| TP2_Release_Level(%) | 释放阈值比例 按下后,只有当差值下降到 Threshold × (Release_Level/100) 以下,才认为松手。 | |
| TP2_Extra_Cap | 额外寄生电容补偿值。 用于补偿走线、PCB 布局带来的固定寄生电容。 | 一般先保持0。 只有在你知道有明显寄生电容时才调(通常 0~20 之间微调)。 |
那右边这块 是Touch Option setting
参数 | 作用说明 | 工程建议 |
|---|---|---|
| Debounce_Time | 去抖时间 (单位 ms)。 信号必须持续稳定超过这个时间,才真正判定按下或释放。 | 50~120ms 常用。 环境干净 → 50~80ms 有电机/电源噪声 → 100~150ms |
| Reference_Capacitor | 外部采样电容(Cs) 的标称值。 电荷转移法里用来积累电荷的那个电容。 | 必须和板子上实际焊接的电容一致 |
| Scan_Frequency | 触摸扫描频率(1MHz)。 影响扫描速度、功耗和 EMI。 | 先用 1MHz。 有干扰再降到 500kHz 或尝试自动跳频。 |
| AutoJudge_Calibration | 上电后智能判断是否需要重新校准的时间(秒)。 | 2~5s 比较合适。 |
| Enforce_Calibration | 强制校准 时间(秒)。 上电或环境变化大时强制做一次长时间基准采样。 | 第一次烧录或换外壳后建议用 20~40s。 平时可以设短一点。 |
| Slow_Mode | 慢速周期重校准 时间(秒)。 每隔一段时间自动做一次慢速基准更新,抵抗温湿度漂移。 | 5~15s 常用。太短会影响正常扫描,太长环境适应慢。 |
| Wakeup_Key | 低功耗唤醒按键设置(AnyKey = 任意按键都能唤醒)。 | 想极致低功耗时用。 |
| Wakeup_Threshold | 唤醒用的阈值(比正常 Threshold 低很多)。 | 设得比正常 Threshold 低 |
| PB3_Touch_Count_Output | 是否把原始 Count 值从 PB3 引脚输出(用于调试)。 ON 时可以接示波器/逻辑分析仪看原始数据。 | 调试阶段建议ON,量产时OFF(省引脚)。 |