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时间:2019-08-21
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1、一些重要材料的介电常数如下表 材料 介电常数 材料 介电常数 合成树脂粘结剂 3.6 酒精 25.8 云母 6 玻璃 5 大理石 8 硬纸 4.5 纸 2.3 电缆胶皮化合物 2.5 有机玻璃 3.2 汽油
2、 2.2 硬橡胶 4 聚乙烯化合物 2.9 笨乙烯 3 石英玻璃 3.7 陶瓷 4.4 硅 2.8 石蜡 2.2 木材 2.7 石英沙 4.5 水 80
3、 软橡胶 2.5 PET3.6OCA2.2~2.4一、用MSP430基于张弛震荡器的检测图就是使用MSP430内部的比较器来实现一个张弛震荡触摸按键的的电路。在在输入端,比较器的正接到了一个电阻网络,比较器的负接到了电阻Rc与感应电容之间。比较器所接的电阻网络为比较器提供了参考电压,而这个参考电压又受到了比较器输出反馈的激励,所以其值在1/3Vcc和2/3Vcc之间反复变化。造成张弛振荡器的持续震荡,其震荡频率可由以下公式算出:fOSC=1/[1.386×RC×CSENSOR]当手指接触到触摸按键以后,显然,CSENSOR的值将会被改变,
4、于是fosc也随之变化。如果我们能够检测到这种变化的话,也就自然知道何时触摸按键被“按下”了。检测的方法也很简单,上面我们说过,当手指接触到触摸按键以后,CSENSOR的值将会被改变,于是fosc也随之变化。频率的倒数就是周期,只要我们在一个固定的时间内去计算上升沿或下降沿的数目,那么如果在某一时刻该数目有较大的变化的话,那就说明CSENSOR的值已经被改变,即按键被“按下”了。二、MSP430基于电阻电容充放电时间的检测第二种方法就是基于电容充、放电时间长短的检测,下图给出了这种触摸检测方法的原理图。在这种方法中,主要检测的是电容充电和放电的时间。首先,由一个GPIO(Load)对
5、电容Cx进行充电;同时开启计时器进行计时;随着充电的进行,Cx的电压中不断升高,最终它将会操作某个门限电压V,当其超过门限电压V后,AcqI/OGPIO将会检测到这个事件,同时停止计时器并读出此时的数值。这样,就完成了一次充电计时过程,当手指接触到触摸按键时,Cx将会变大,显然,充电时间也会变长。通过不断比较每次充电的时间,很自然地就能得知当前是否有按键被“按下”。同样,既然能检测充电时间,那么也能检测放电时间。这里不再赘述。CYPRESS方式1.1.CSA感应方式 CSA是指CapSense逐次逼近感应方式,只能在CY8C20x34PSoC系列器件中应用。 图3CSA结构图
6、图3显示了CSA的原理方框图,其工作流程如下: 开关SW1和SW2与感应电容CX形成了一个开关电容网络,该网络可以等效为电阻。通过将iDAC设置到校准电平并使SW1和SW2切换,从而将CMOD上的平均电压设定为随CX值而变化的电平。另外可设置iDAC至低电流电平并保持SW2打开,使得CMOD上的电压斜坡上升。在CMOD上用于达到VREF的斜坡电压的时间表示CX值。在比较器输出端的定时器可将斜坡时间转化为具体的数值。 在没有手指接触时,通过逐次逼近方式来确定需要的iDAC设置,从而使CMOD上的电压保持在VREF,这样即可实现系统自校准。系统将为所有sensor存储单独校准的iDA
7、C设置。 当手指接触时,CMOD上的电压会处于更低的电压电平,这需要更多的时间才能达到阈值电压VREF,如图4所示。如果(t2-t1)足够长,按钮就是处于手指接触(Finger-Present)状态,否则按钮就是处于手指离开(Finger-Absent)状态。 高达100pF的内部可编程电容可用于CMOD,但是更大的外部电容能够提升性能:按钮和滑条的电容为1000pF,而接近式感应则为10nF。推荐将560欧姆的串联电阻与所有CapSense输入串联以
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