深圳芯邦科技股份有限公司
Chipsbank 电容触摸按键 Demo 介绍
—施明刚
描述
CBM7011 是芯邦科技股份公司推出的电容式触摸按键控制器。
该芯片主要用于家电、 消费电子、工控等领域的按键检测，具有灵敏度高、抗干扰能力强，防水防尘、高可靠性等 优点。
可广泛替代传统机械式按钮。
CBM7011 采用自主研发的 8-Bit MCU 处理器，采用 I2C-slave/Host，UART 接口传输按 键信息。
也可采用 I/O Mode 传输按键信息，更容易开发应用系统而不用解析通讯协议包。
电容式触摸传感器可直接制作在 PCB 板上，外围器件少、系统总成本优于传统按键方 案。
自适应触摸板电容检测范围 1pF～40pF。
并且提供多种封装形式。
CBM7011 全功能演示 Demo 介绍
为了更好的体现 CBM7011 控制芯片的软硬件性能，单独设计一款 Demo 板。
该 Demo 板由 USB Device、 CBM7011、 SM1668 三款芯片以及相关外围器件构成， 其原理图详见图-1。
其中： CBM7011 是电容式触摸按键控制器； USB Device 用于 PC 与 CBM7011 的交互，PC 可以通过 USB 获取相关数据； SM1668 与 7011 连接，旨在获取 7011 的输出并通过 LED 显示。
SM1668
USB Device
CBM7011
Buzzer
图-1 7011 Demo 板流程图
CBM7011 Demo 样板见图-2，可见该 Demo 板由 4 个按键、1 个滑条、1 个圆环组成。
触摸按键的基本功能是检测是否有手指在触按。
如果手指比较靠近触摸按键， 当所测量 的电容变化超过预先设定的阀值， 就会检测到手指触摸的发生。
触摸按键可以被设计成各种
深圳芯邦科技股份有限公司
联系电话：0755‐88835998 转 839
深圳芯邦科技股份 深 份有限公司 司
形状 状，例如方形 形、圆形、三角 角形或其他形 形状。
Sensor 面积越大，灵敏度越大 r 大，但超过手 手指按 压范 范围的部分对 对增加灵敏度 度没有作用。
以圆形为例， ，一般设计为 10mm~15m 的直径，符 为 mm
图- CBM7011 Demo 样板 -2
合人 人手指的大小 小。
设计按键 键模型时，推荐使用圆形， ，感应效果更 更佳，见图-2 2。
触摸滑条的 的基本功能是 是用来检测手指在一维方向上的滑动位 位置。
触摸滑 滑动条的典型应用 之一 一是进行音量 量控制。
可以使 使用两种方法 法来实现触摸 摸滑动条： 触摸状态滑动 触 动条和比例计 计量滑 动条 条。
把方形触摸 摸按键按顺序 序紧密排列在一起，即可以 以设计成触摸 摸状态滑动条 条，见图-3。
当检 测到 到某传感通道 道处于开启状 状态时， 就能确 确定手指在触 触摸滑动条上 上的位置。
滑 滑条传感器之间的 间隙 隙建议为 0.5m mm。
两个相 相邻传感电极之间的间隙不 不要超过 0.7 75mm，这是 是为了确保当手指 正好 好位于间隙内 内时，两个通道 道都能够同时 时开启。
触摸 摸状态滑条的 的优点是设计 计简单，在噪声环 境下 下有较高的稳 稳定性。
然而，如果需要更 更高的分辨率 率，该方法则 则会因为需要 要过多传感器 器通道 而无 无法实现。
S1 1
S2
S3 S
S S4
1
2
3
4
5
6
7
图-3 图 触摸状态滑条 态 另一种方法 法是使用比例 例计量滑条，见 见图-2。
该方 方法不是通过 过检测每个传 传感通道上的触摸 状态 态来实现， 设计根据每个 而 个传感器通道 道所测得的确 确定电容变化 化来确定手指 指的位置。
测得 当 传感 感通道的确切 切电容变化后 通过进行比 后， 比例计算来确 确定手指的确 确切位置。
上 上述位置中的手指 触摸 摸会导致三个 个传感通道点 点击的电容增加。
由于手指 指覆盖面积的 的不同， 个传感器所增加的 每个 电容 容值也不相同 同。
然后，对传 传感器的原始 始电容数据进 进行处理，就 就可以获得手 手指在滑条上 上的绝 对位 位置。
传感通 通道的数量视 视机型结构确定。
CBM7011 演示 De 应用 1 emo
为了用户更 更好的体验 CBM7011 性能 能，Demo 板支持两种形式演示：PC 版、脱机版 板 C 版。
通 过 L 开关进行 PC 板和脱机 Demo 的 Led 行 机版 的选择。
PC 版演示 D Demo 通过 U 连接到 P 上， USB PC 打开 Demo 软件 D D Demo7011_D.exe， 点击开始，
深圳芯邦科技股份 深 份有限公司 司
联系 系电话：0755 5‐88835998 转 839
深圳芯邦科技股份有限公司
如图-4 所示。
该软件具有如下特色功能： 软件可以动态、实时、形象的反应用户在 Demo 板上的操作； Demo 板中滑条支持的分辨率为 40， 而由 4 个 sensor 组成的圆环分辨率可达到 60。
在用户体验圆环、滑条时，软件还可以在相应位置显示出当前的坐标值； 在软件的右侧提供了通过 I2c 读取的芯片中触发按键、圆环、滑条等信息； 软件提供了数据更新时间、 界面更新时间的设置， 用户可以根据实际体验效果进行 设置，默认均为 5ms；
图-4 Demo 板 PC 软件
脱机版演示 Demo 可以在直接外部供电，不使用 PC 软件时，脱机演示 demo。
为了提 供用户更好的 demo 体验， 在使用脱机版演示 demo 中， 我们加入了 SM1668 芯片， CBM7011 中内嵌 SM1668 驱动代码，通过点亮数码管来显示当前触发键值、坐标值，其中 H 代表按 键，C 代表圆环，S 代表滑条，详见图-6。
深圳芯邦科技股份有限公司
联系电话：0755‐88835998 转 839
深圳芯邦科技股份有限公司
图-6 CBM7011 脱机演示 Demo
当你为设计一款带触摸按键产品进行界面效果体验效果困惑时，chipsbank 的触控芯片 将助你打开这扇触控之门。
目前 chipsbank 已经开始提供 demo 应用平台，包括一块 demo 板、一套 PC 软件，可以在产品的开发的初期，就可以系统地了解和掌握这款芯片的功能和 性能。
除此之外，我们还开发了一系列专用软件，如量产工具、调试工具、分析软件等，详 细说明请见《7011 量产工具介绍-V0.1.2.pptx》《7011 分析工具介绍-V0.1.2.pptx》 、 。
深圳芯邦科技股份有限公司
联系电话：0755‐88835998 转 839
。