手潮了也不怕！不怕水的電容觸摸傳感器，教你一招搞定！
發布時間：2022-4-28 11:51
發布者：eechina
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來源：Digi-Key 作者：Alan Yang 你是否碰到過觸摸面板上面有水漬，然后觸摸按鍵好像就失靈了一樣，各種不聽使喚的狀況頻出，令人心情煩躁？ 本文帶你了解如何在設計中規避水珠的干擾，以及電容式觸摸傳感器設計選型應用中的一些小技巧。 水珠引起的誤觸發，如何避免？ · 為什么水珠會誤觸發？ 如下圖，觸摸傳感的部分是用PCB板制作的，當表面殘留水珠的區域橫跨兩個電極的時候，就會造成這兩個電極短路，從而導致誤觸發。 
· 怎么解決水珠誤觸發？ 解決這個誤觸發的問題，可以采用Driven Shield技術。簡而言之，該技術就是在電極和電極之間增加屏蔽層，并且主動給屏蔽層加電壓，使得傳感器在掃描其他按鍵的時候，屏蔽罩的電壓和電極上的電壓一致。這樣就可以把水珠對觸摸按鍵的影響減到很小。
· Driven Shield技術使用效果如何？ 使用Driven Shield技術是否能夠有效解決水珠誤觸發的問題？讓我們來看看下圖中的結果比對：
可以看到，增加了Driven Shield之后，水珠對于操控的影響明顯減小了。Driven Shield 解決方案，幾乎沒有什么缺點，但是該技術也有局限性——其僅對自電容測量方式起效。 （資料來源：Microchip在線課程 “電容式觸摸原理、設計挑戰和解決方案”） 測量方式的選擇：自電容還是互電容
可見，選擇自電容還是互電容，主要看使用場景： · 如果要求多個按鍵的場景，使用互電容這種方式比較多。 · 如果對于接近感應有要求，往往使用自電容比較多。 （資料來源：Microchip電容式觸摸傳感器設計指南） 電容式觸摸應用設計 電容式觸摸傳感器應用設計，主要可以分成三個部分：控制器MCU、檢測電路、觸摸傳感器。下面我們分別做介紹。
· 控制器MCU 有些MCU帶自帶觸摸傳感器檢測功能。比如Microchip PIC® XLP™ mTouch™ 16F系列，不用額外的外設，直接可以檢測電容式觸摸傳感器。如下圖，充電和檢測電路之間共用電荷，之后再進行信號處理。
資料來源：Microchip在線課程 “電容式觸摸原理、設計挑戰和解決方案”） · 電容式觸摸傳感器檢測電路 當然也可以使用專門的電容式觸摸傳感器芯片。 通過Digi-Key網站，可以方便地根據應用類型、分辨率、接口等條件篩選出合適的芯片產品。 有些專用芯片集成了Driven Shield功能：比如Microchip MTCH102。
上面是最簡單的應用，只需一個傳感器加一個Driven Shield屏蔽層，就可以實現單點觸控。 · 觸摸傳感器 除了在Digi-Key網站上選擇電容式觸摸傳感器外，也可以自己在PCB板上進行設計。
具體設計這里就不多贅述，詳情請查看以下參考資料： Microchip Techniques for Robust mTouch Touch Sensing Design 本文小結 我們的生活越來越離不開電子設備，設備的人機交互界面也變得也越來越做重要，好的交互設計會極大的增加用戶的體驗感。隨著電容式觸摸傳感器在人機交互設計中應用越來越多，了解電容式觸摸傳感器的原理，懂得如何選型，精于設計應用，就會讓你的產品脫穎而出。 |
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