触摸按键介绍
电容式按键
电容式触摸按键主要是为了克服电阻式触摸按键的耐用性所提出的, 电容式触摸按键的结构与电阻式相似,但其采用电容量为判断标准。简单 来说,就是一个IC控制的电路,该电路包括一个能放置在任何介质面板后 的简单阻性环形电极组件,因此,按键的操作界面可以是一整块普通绝缘 体(如有机玻璃一般材料都可),不需要在界面上挖孔,按键在介质下面, 人手接近界面和下面的电极片形成电容,靠侦测电容量的变化来感应。温 度,静电,水,灰尘等外界因素一般不会影响,界面没有太多要求,可以 加上背光,音效等,靠人手感应,整个界面没有按键的存在,便于清洁, 让产品在外观上更加高档美观,由于按键没有接点,使用寿命也是非常的 长久,一般来说是半永久性。
CMVCC1 R481 NC/0R05 1/16W VCC3.3 R482 0R05 1/16W
R469 1K 1/16W 5%
R470 0R05 1/10W 5%
Connect to Sensor IC power supply
LED_O Q402 LMBT3906LT1G R471 LED_ORANGE/TOUCH VCC 180R 1/16W 5%
1.不同Sensor IC厂家特性不同,对相关回路的要求也不同,这是关键因素; 2.Key board和前框要密合,3M胶(贴附在Touch key触摸焊盘上部)的厚度及前 框的平整度均对灵敏度有影响; 3.Sensor IC的工作电压,周边零件的公差,layout都会影响灵敏度。 4.在硬体确定后,软体需调试出一个合适的值,cover一些不可估计的影响灵敏度 的因素(如背胶有褶皱,电容电阻IC tolerance等等);
入到芯片中进行处理。
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36系列Touch key系统电路分析
36系列Touch key使用Cypress半导体公司的IC产品,型号为CY8C20180-LDX2I。 Cypress半导体公司中文名称:赛普拉斯半导体公司,成立于1982年。Cypress半导体 公司生产高性能IC产品,用于数据传输、远程通讯、PC和军用系统。其为个人、网络接入、 企业、城域交换及核心通信系统设备提供从最后一英里至最初一英里的高性能解决方案, Cypress Connects采用无线、有线、数字和光学传输标准,包括蓝牙、USB、光纤通道、 千兆以太网等。赛普拉斯凭借其工艺和系统级技术专长,生产行业领先的物理层器件、成 帧器、网络搜索引擎,以及种类繁多的高带宽存储器、时序技术产品和可编程微控制器。 是一家国际化大公司。
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36系列Touch key系统电路分析
当CapSense Express 器件作为主控制器电路板的一部分或在独立的模 块电路板上时,可使用如下方法配置。如主控制器使用如EEPROM之类的外 部存储器来存储配置控制器参数时,可使用同一个非易失性存储器来存储 CapSense Express 器件的I2C 配置数据。 I2C 配置文件(.IIC)包括用于需要配置的I2C 命令。这些命令包括 寄存器地址以及要写寄存器的数据。通过把I2C命令送到CapSense Express 器件,可以向相应的寄存器写入配置数据。
Connect to Scaler IC
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36系列Touch key系统电路分析
CN406 VCC3.3 LED_ORANGE/TOUCH VCC R483 0R05 1/16W R484 NC R463 R464 NC NC 1 2 3 4 5 6 7 8
R478 R421 CN408 6 5 4 3 2 1 R427 R428 3.9K OHM 1/16W KEY1 KEY2 POWER_KEY# LED_GRN/BLUE LED_ORANGE/TOUCH VCC R461 R462
2
3
BL UE
LED001
OR AN GE
1
Rotate 90 degree
2 2
R001 LED_1 0R05 1/10W 5% R002 LED_2 100R 1/10W 5%
UDZSNP5.6B ZD005
UDZSNP5.6B ZD004
1
1
Add ESD
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36系列Touch key使用注意事项
基于不同的输入输出应用,CapSense Express(CY8C20180-LDX2I)器件能控制 最多8个可配置输入输出,如电容式感应元件,以及驱动发光二极管或中断信号的通 用输入输出。通用输入输出同样可配置用以唤醒该器件的中断信号。用户可通过发送 至I2C口的特定指令设定按键、输出及参数。输入输出设置的灵活性(电容性元件及通 用输入输出功能)使印刷电路板布线变得简单,且减少了印刷电路板的尺寸及层数。 CapSense Express 产品专为简单设计复杂产品而设计。
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36系列Touch key系统电路分析
2.感应芯片U001:此IC为8个I/O口的可编程逻辑器件,I/O口可进行编程控制,每 一个按键的灵敏度可单独调整 。变化电容量经过相应的算法转换成电信号,再由 一定的算法来检测和判断这个变化量的程度,当这个变化量超过一定的域值时就 认为手指按下。经过U001处理之后的电信号通过I2C总线传输到主板Scaler,由其 发出相应的控制指令,进而实现按键对OSD的控制和调节。
新功能新技术导入
36系列Touch key介绍
From:STS Date:2011-3-12
1
目
录
触摸式按键分类 电容式感应按键的原理 36系列Touch key系统电路分析 36系列Touch key与一般按键的 不同 36系列Touch key使用注意事项 电容式Touch key前景
LED_power
3. Touch key受机构影响较大, 机构前框的材质和厚度会影响灵 敏度,应用Touch key需要选择 合适的触摸面积和外壳厚度。若 使用手指触摸,则PCB设计焊盘 的面积要尽量做得总够大,焊盘 与焊盘之间也需要留有一定的距 离以防干扰。
R012 0R05 1/10W 5%
LED
NC NC/CONN
NC/10K 1/16W 5%3.9K OHM 1/16W
CN402 NC/0R05 1/16W NC/0R05 1/16W 1 2 3 4 5 6
2
2
C413 NC/0.1uF/16V ZD402 NC/UDZSNP5.6B
C414 NC/0.1uF/16V
2
C415
C416
R404 NC/10K 1/16W 5%
C417 NC/0.1uF/16V
CONN
ZD404 NC/UDZSNP5.6B
R407 10K 1/16W 5% NC/CONN
ZD403 NC/UDZSNP5.6B
NC/0.1uF/16V 0.1uF/16V
1
1
CN409 7 6 5 4 3 2 1
Near to Connect
1
VCC3.3
FB404 1 2 3 4 5 6 7
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36系列Touch key系统电路分析
Keyboard上通过CN001与主板连接,CN001(6pin connect)的pin脚定义见下电路 图,其中第3pin NC,其余的pin脚和主板对应。
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36系列Touch key系统电路分析
如下图的按键板layout图,实现Touch key动作过程如下: 1.触摸感应按键:电路图上T01、T02、T03、T04、T05对应的就是按键板上的感应 点(铜箔),手指按下或者接近按键(铜箔)时,人体的寄生电容将耦合到按键对 地的静态电容上,使按键的最终电容值变大,该变化的电容信号再输入到感应芯片 U001的I/O接口进行信号转换。
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36系列Touch key与一般按键的不同
2.36系列在touch key上开发了共阳极的LED ,scalar仅提供驱动电压,LED 显示B/O由Touch key上IC(CY8C20180-LDX2I)来控制。 传统机械式key:目前TPVDW一般使用共阴极LED,LED驱动电压及显示B/O均由sc alar控制。
如下福清异常, 因key board与 前框未能密合, 造成Power key 感应不灵敏:
key board location
此处有凸起和 凹槽,key board不能密 合到前框上
前框 location
手按power key 位置
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电容式Touch key前景
近年来,电容式触摸感应界面技术因其操作面板的密封、坚固、 无磨损,便于发挥美学创意设计等独特的优点而越来越多地被电器设 备厂商所采用,触摸感应界面取代机械按键界面已经形成一种时尚潮 流。 就成本而言,目前touch key比一般机械式的成本高些,但由于 其不可替代的优点,随着其使用的逐步普遍,价格也必将越来越低。
CN407
NC/150 OHM FB405 TOUCH POWER LED_ORANGE/TOUCH VCC 150 OHM TOUCH POWER
NC/CONN
ZD401 NC/RLZ5.6B
C433 1uF 10V
NC/CONN
以936Sw为例,上图为3244 key board回路,主板端使用的CN409(7pin connect), 将第6、7pin(分别为Key2、Key1)开发为I2C通讯回路,Key1为I2C的Clock信号,Key2为 I2C的Data信号;第3、5 pin NC,第4pin为Touch key LED供电回路。
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36系列Touch key与一般按键的不同
1.36系列Touch key:主要靠按键板IC使用I2C协议与scalar通信,通过按键 组合实现特定功能,可摆脱按对按键板硬件回路的依赖,其只受所选Touch key IC影响(选用的Touch key IC本身需要同时对两个输入信号进行有效识别)。 传统机械式key:目前使用scalar IC检测key board的按键大多为三个I/O口 (power/key1/key2),两个按键如果在同一回路上,同时按下此两个按键,受 scalar检测电压范围精度影响,较难对这个压降进行有效判断,不但难以同时 实现两个按键的操作,而且容易引起误动作。