Cypress电容触摸按键IC及其应用案例

FTC334E 触摸芯片

F T C334E触控按键芯片 概述: 触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。它可以穿透绝缘材料外壳(玻璃、塑料等等),通过检测人体手指带来的电荷移动,而判断出人体手指触摸动作,从而实现按键操作。电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点,也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键做出来的产品可靠耐用,美观时尚,材料用料少,便于生产安装以及维护,取代传统机械按钮键以及金属触摸。 F T C334E是专业的电容式触摸按键处理芯片,采用最新高精度数字电容测量技术,能做到防各种干扰、防面板水珠影响、适应各种电源供电等。能支持6个触摸按键功能,输出采用6通道独立输出,带灵敏度选项口。采用专用电路处理信号,能够轻松过E M S(C/S)方面的测试!。适用各种E M S测试要求高的电子产品的应用。 特点: —超强抗E M C干扰,能防止功率大到5W的对讲机等发射设备天线靠近触摸点干扰。 —极简单外围电路,最简单的应用外围只需要一颗参考电容。(视客户要求如需要提高E S D 和E M C则需每个按键接1颗电阻) —防水淹干扰,成片水珠覆盖在触摸面板上不影响按键的有效识别。 —超宽工作电压范围3.0V—5.5V,能应用在目前广泛应用的3.3V系统和3.0V电池系统。—电源电压变化适应功能,内置电压补偿电路,电源电压在工作范围内变化时自动补偿,不影响芯片正常工作。 —环境温度湿度变化自动适应,环境缓慢适应技术的应用,使得芯片无限长时间连续工作不会出现灵敏度差异。 —可调灵敏度,可以通过外接电容容量来调整灵敏度以适应不同的设计。 —提供二进制编码直接输出接口,方便用户系统对接。 —上电快速初始化,在300m S左右内芯片就可以检测好环境参数包括自动适应,按键检测功能开始工作。 —灵敏度自动适应,各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同,能够自动检测并适应,不同按键灵敏度做到一致。 —S O P16L封装

电容式触摸感应IC工作原理

电容式触摸感应IC工作原理 任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容,会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。 一,触摸PAD设计 1. 触摸PAD材料 触摸PAD可以用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等。不管使用什么材料,按键感应盘必须紧密贴在面板上,中间不能有空气间隙。当用平顶圆柱弹簧时,触摸线和弹簧连接处的PCB,镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径,保证弹簧即使被压缩到PCB板上,也不会接触到铺地。 2. 触摸PAD形状 原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。 3. 触摸PAD面积大小 按键感应盘面积大小:最小4mm×4mm,最大30mm×30mm。实际面积大小根据灵敏度的需求而定,面积大小和灵敏度成正比。一般来说,按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍,并且增大电极的尺寸,可以提高信噪比。各个感应盘的形状和面积应该相同,以保证灵敏度一致。通常在绝大多数应用里,12mm×12mm是个典型值。

4. 触摸PAD之间距离 各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些(大于5mm),这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时,若触摸PAD间距离较近(5mm~10mm),触摸PAD必须用铺地隔离。如果各个触摸PAD距离较远,也应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离,对提高触摸灵敏度有一定帮助。 三、触摸面板选择 1. 触摸面板材料 面板必须选用绝缘材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龙、树脂玻璃等,按键正上方1mm以内不能有金属,触摸按键50mm以内的金属必须接地,否则金属会影响案件的灵敏度。在生产过程中,要保持面板的材质和厚度不变,面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。 2. 触摸面板厚度 通常面板厚度设置在0~10mm之间。不同的材料对应着不同的典型厚度,例如亚克力材料一般设置在2mm~4mm之间,普通玻璃材料一般设置在3mm~6mm之间。 3. 双面胶 触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接,双面胶的厚度取0.1~0.15mm比较合适,推荐采用3M468MP,其厚度0.13mm。要求PCB与面板之间没有空气,因为空气的介电系数为1,与面板的介电系数差异较大。空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。所以双面胶与面板,双面胶与PCB粘接,都是触摸按键生产装配中的关键工序,必须保证质量。

单键触摸感应芯片 SJT5101

●1个电容式触摸感应按键 ●工作电压:2.5V~5.5V ●功率消耗:VDD=3V无负载 典型值1.5uA,最大值3.0uA ●按键的灵敏度均可通过外部电容自由调节 ●提供直接模式和触发模式,输出状态可选 ●环境温度湿度变化自动适应功能SJT5101SOT-23 ●超强的抗EMC干扰能力 1、应用范围: 家用电器、消费类电子产品、安防和楼宇产品、医疗保健产品、手持装置、工业控制、照明产品、玩具以及计算机周边等等。用于取代薄膜、按钮以及普通开关。 2、简介: SJT5101是一颗低成本高可靠度的电容式触摸感应IC,提供1个触摸感应通道; 外围元件少,设计简单,只需极少的元件即可完成硬件设计。提供2种输出模式,输出高/低电平可选。触摸感应按键的灵敏度,可根据需要通过调节外部电容(CS)的容值进行调整,增加了产品的可操作性,使设计更加灵活多变。 SJT5101具备环境温度及湿度的自动适应能力,不会受天气变化影响其灵敏度及工作稳定性。超低的工作电流使产品更加省电,特别适合于要求省电的产品。涵盖了低EMI/EMC及高抗噪声电路设计,可防止来自外界的无线电、磁场、高压等干扰源,增强抗干扰能力。

3、引脚说明: 管脚序号名称类型功能描述 1OUT O输出端口 2VSS P接地端 3SNS I/O感应检测脚 4OPNA I-PL有效电平选项输入脚 5VDD P电源接入脚 6OPNB I-PL功能选项输入脚 4、极限参数: 电源供应电压:VSS-0.3V~VSS+6.0V储存温度:-50oC~+125oC 端口输入电压:VSS-0.3V to VDD+0.3V工作温度:-40oC~+85oC CS感应电容范围:0pF~20pF抗静电强度HBM:4KV(min)5、直流电气特性(Ta=25oC): 符号参数 测试条件 最小值典型值最大值单位VDD条件 VDD工作电压—— 2.0 3.3 5.5V IDD工作电流3V 无负载— 1.5 3.0 uA 5V— 2.0 4.0 VIL输入口高电压—0—0.2V VIH输入口低电压—0.8— 1.0V IOL输出口灌电流3V VOL=0.6V 48—mA 5V1020—mA IOH输出口源电流3V VOL=2.4V-2-4—mA 5V-5-10—mA

ti触摸屏控制芯片使用技巧

TOUCH SCREEN CONTROLLER TIPS By Skip Osgood, CK Ong, and Rick Downs Burr-Brown makes a number of specialized analog-to-digi-tal converters for touch screen applications. The ADS7843,ADS7845, and the new ADS7846 converters all are de-signed for specific touch screen applications. Applications using these devices can benefit greatly from the tips pre-sented in this application bulletin. Most of the examples discuss the ADS7843, but the techniques shown are appli-cable to all of the devices. We begin by looking at the theory of operation of a resistive touch screen, and using these specialized A/D converters with such a screen. Techniques are presented for improving accuracy and minimizing errors; the operation of the pen interrupt line (PENIRQ) is explored, ESD protection meth-ods for the converters, and issues surrounding interfacing these converters to popular microprocessors are discussed.RESISTIVE TOUCH SCREENS A resistive touch screen works by applying a voltage across a resistor network and measuring the change in resistance at a given point on the matrix where a screen is touched by an input stylus, pen, or finger. The change in the resistance ratio marks the location on the touch screen. The two most popular resistive architectures use 4-wire or 5-wire configurations (as shown in Figure 1). The circuits determine location in two coordinate pair dimensions, al-though a third dimension can be added for measuring pres-sure in 4-wire configurations. THE 4-WIRE TOUCH SCREEN COORDINATE PAIR MEASUREMENT A 4-wire touch screen is constructed as shown in Figure 2.It consists of two transparent resistive layers. The 4-wire touch screen panel works by applying a voltage across the vertical or horizontal resistive network. The A/D converts the voltage measured at the point the panel is touched. A measurement of the Y position of the pointing device is made by connecting the X+ input to a data converter chip, turning on the Y+ and Y– drivers, and digitizing the voltage seen at the X+ input. The voltage FIGURE 1. 4-Wire and 5-Wire Touch Screen Circuits. Four-Wire Five-Wire FIGURE 2. 4-Wire Touch Screen Construction.

电容式触摸按键PCB布线

`电容式触摸按键 1. 电源 A.优先采用线性电源,因为开关电源有所产生的纹波对于触摸芯片来说影响比较大 B.触摸IC的电源采用开关电源时,尽量控制纹波幅度和噪声。在做电源变化时,如果纹波不好控制, 可采用LDO经行转换 C.触摸芯片的电源要与其他的电源分开,可采用星型接法,同时要进行滤波处理。 如果电源干扰的纹波比较大时可以采用如下的方式: 2.感应按键 A. 材料 根据应用场合可以选择PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等 但在安装时不管使用什么材料,按键感应盘必须紧密贴在面板上,中间不能有空气间隙。 B. 形状: 原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。我们推荐做成边缘圆滑的形状,如圆形或六角形,可以避免尖端放电效应 C. 大小 最小4mmX4mm, 最大30mmX30mm,有的建议不要大于15mmX15mm,太大的话,外界的干扰相应的也会增加 D. 灵敏度 一般的感应按键面积大小和灵敏度成正比。一般来说,按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍,并且增大电极的尺寸,可以提高信噪比。各个感应盘的形状、面积应该相同,以保证灵敏度一致。 灵敏度与外接CIN电容的大小成反比;与面板的厚度成反比;与按键感应盘的大小成正比。 CIN电容的选择: CIN电容可在0PF~50PF选择。电容越小,灵敏度越高,但是抗干扰能力越差。电容越大,灵敏度越低,但是抗干扰能力越强。通常,我们推荐5PF~20PF E. 按键的间距 各个感应盘间的距离要尽可能的大一些(大于5mm),以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做感应盘时,若感应盘间距离较近(5MM~10MM),感应盘周围必须用铺地隔离。 如图:各个按键距离比较远,周围空白的都用地线隔开了。但注意地线要与按键保持一定的距离

电容式触摸按键解决方案模板

电容式触摸按键解 决方案

电容式触摸按键解决方案 一、方案简介 在便携式媒体播放器和移动手持终端等大容量、高可视性产品的应用中,触摸按键已被广泛采用。由于其具有方便易用,时尚和低成本的优势,越来越多的电子产品开始从传统机械按键转向触摸式按键。 触摸按键方案优点: 1、没有任何机械部件,不会磨损,无限寿命,减少后期维护成本。 2、其感测部分能够放置到任何绝缘层(一般为玻璃或塑料材料)的后面,很容易制成与周围环境相密封的键盘。以起到防潮防水的作用。 3、面板图案随心所欲,按键大小、形状任意设计,字符、商标、透视窗等任意搭配,外型美观、时尚,不褪色、不变形、经久耐用。从根本上解决了各种金属面板以及各种机械面板无法达到的效果。其可靠性和美观设计随意性,能够直接取代现有普通面板(金属键盘、薄膜键盘、导电胶键盘),而且给您的产品倍增活力! 4、触摸按键板可提供UART、IIC、SPI等多种接口,满足各种产品接口需求。 二、原理概述 如图1所示在PCB上构建的电容器,电容式触摸感应按键实际上只是PCB上的一小块“覆铜焊盘”,触摸按键与周围的“地信号”构成一个感

应电容,当手指靠近电容上方区域时,它会干扰电场,从而引起电容相应变化。根据这个电容量的变化,能够检测是否有人体接近或接触该触摸按键。 接地板一般放置在按键板的下方,用于屏蔽其它电子产品产生的干扰。此类设计受PCB上的寄生电容和温度以及湿度等环境因素的影响,检测系统需持续监控和跟踪此变化并作出基准值调整。 基准电容值由特定结构的PCB产生,介质变化时,电容大小亦发生变化。 图1 PCB上构建开放式电容器示意图 三、方案实现 该系列电容式触摸按键方案,充分利用触摸按键芯片内的比较器特性,结合外部一个电容传感器,构造一个简单的振荡器,针对传感器上电容的变化,频率对应发生变化,然后利用内部的计时器来测量出该变化,

触摸IC在应用上的技术解决办法

触摸IC在应用上的技术问题解决办法 随着科技的发展和现代80-90后对时尚生活的追求,原来绝大部分电子产品如:家用电器,生活电器,环境电器以及其他电子产品的机械式开关正逐渐被新型的触摸开关所代替,原先的电阻式触摸开关也正日益被新型的电容式触摸IC所代替。 但是电子产品的触摸效果是否如我们预想中使用那么便利性和稳定性,其中有很多方面正阻扰它的使用稳定性.比如:无线电波的干扰,触摸屏的厚度太厚,微波炉上的微波干扰,静电干扰,二次上电稳定性差的问题,生活电器里的水渍以及盐水干扰,对讲机辐射干扰,手机辐射干扰,电机马达干扰,高低温环境损坏,湿抹布的误触发。。。。。等等问题都会使得触摸功能的失效和稳定性很差。 但是我们的工程师除了碰到以上硬性的技术问题外,我们还碰到诸如:按键乱码,按键失

灵和失效等等技术问题,在碰到如上问题时,还有另外就是我们工程师做好了测试版以及开模出样品时,还会出现很多问题,这样的问题种类很多,在这里就不一一赘述了,主要还是总结为以下两个问题, 1、按键失灵,发挥不了触摸的效果,这个时候其实已经是对触摸功能的宣判死刑了,如果是机械按揭,可能在机械上修修就能恢复功能,能够继续使用,但是触摸IC却不行,如果要修理一定得把整台机器拆卸后由专业人士才能修理。 2、按键失效,有的时候功能有用,有的时候功能无用,这个时候主要就可能是由于以上测试的结果,可能不能防水或者受了电讯的干扰,原因和种类也比较多。需要我们一个一个得去分析。 本人在从事家电行业触摸按板设计工作8年本人QQ:76581074713189769580的工作经验当中。把在工作当中的一些触摸IC设计经验分享给大家,希望能够帮助更多的电子工程师一起携手共进,解决更多的技术难题。 我们很多工程师除了要选用质量比较可靠和稳定性比较好的IC生产厂家外,在硬件的基础上要做好以下工作: 1、电路设计以IC规格书内的范例电路为基础即可。 2、必须利用稳压IC来确保IC的电源是干净没有杂讯的。 3、感应电极附属的电阻与电容要尽量靠近IC,如果是双面板或是多层板,在电阻与电容 的下方尽量避免通过高频线路、铺设地线、或是比较宽的线路。 4、如果是单层板,感应电极附近不要有高频线路,其它线路也尽量远离感应电极及其连线。如果选用的IC有AKS功能,请尽量采用此功能以减少邻近的感应电极互相干扰。 5、如果没有开启AKS功能,在感应电极及其连线之间加一条地线,也可以减少邻近的感应电极之间的互相干扰,地线必须放置在邻近的两个感应电极的中央,线宽不要超过两个感应电极间距的1/5,或是用地线将感应电极及其连线围绕隔开,但是原则上围绕的地线离的越远越好。 6、从感应电极的附属零件到感应电极的之间的线路以最小线宽来铺设即可,感应电极的连线与其它线路至少简距线宽的5倍以上,感应电极的连线与另一个感应电极的连线之间的距离则是越远越好,最近距离为线宽的2倍以上。

触摸灯触摸开关芯片解决方案

触摸灯、触摸开关芯片解决方案 一、触摸开关的原理: 触摸开关的原理是当手指接触或接近到触摸开关的感应部位时,触摸开关将会根据手指接触的不同距离输出幅值不同的电压信号,根据触摸开关输出的不同电压信号来控制其他电路的工作状态。 二、触摸开关的优点: 触摸开关没有金属触点,不放电不打火,大量的节约铜合金材料,同时对于机械结构的要求大大减少。它直接取代传统开关,操作舒适、手感极佳、控制精准且没有机械磨损。 三、触摸开关芯片简介: 触摸及接近感应开关,其用途是替代传统的机械型开关。系列芯片采用CMOS工艺制造,结构简单,性能稳定,可用于玻璃、陶瓷、塑料等介质表面,防止普通开关产品过久使用后容易出现的机械性故障,并帮助设计时造型更方便,产品外观更美观,使用时人体感觉更舒适、轻便。 系列芯片通过引脚可配置成多种模式,可广泛应用于灯光控制、玩具、家用电器等产品。 四、触摸开关芯片可调设置: 1、可选择快速和省电(低功耗)模式:低功耗模式下触摸检测响应时间将变长。 2、可设计多种输出模式: 1)输出高电平有效 2)输出低电平有效 3、可设置采样时间,通常为1.5ms或3ms 4、感应灵敏度可通过外围电容调节 5、可选择保持模式和同步模式: 选择同步模式,此时PIN脚OUT及ODO的状态与触摸响应同步:只有检测到触摸时有输出响应; 当触摸消失时,OUT及ODO的状态恢复为初始状态。 选择保持模式,此时PIN脚OUT及ODO的状态受在触摸响应控制下保持,当触摸消失后仍保持为响应状态;再次触摸并响应后恢复为初始状态,如下图所示。 <同步模式示意图>

<保持模式示意图> 注:Td1为TOUCH响应延迟时间,Td2为TOUCH撤销延迟。 五、单键触摸开关芯片简单应用示意图: <单键应用电路示意图> PCB供应参考说明: .1 Cj指调节灵敏度的电容,电容值大小0pF~75pF。 .2 VDD与GND间需并联滤波电容C0以消除噪声,建议值10uF或更大。供电电源必须稳定,如果电源电压漂移或者快速变化,可能引起灵敏度漂移或者检测错误。 .3 TOUCH PAD的形状与面积、以及与TCH引脚间导线长度,均会对触摸感应灵敏度产生影响。 .4从TOUCH PAD到IC管脚TCH不要与其他快速跳变的信号线并行或者与其他线交叉。TOUCH PAD需用GROUND保护,请参考下图: 六、市场系列芯片介绍 Cj TOUCH PAD GND VDD OUT ODO Touch Pad TCH OUT Td1 TOUCH TOUCH TOUCH TOUCH Td1 Td1 Td1 ~ O ~ O ~ O

SGL K 两通道触摸按键控制芯片

目录 1.概述 (2) 2.特性 (2) 3.封装及引脚说明 (3) 4.封装尺寸图 (3) 5.应用电路图 (5) 6.电气参数 (5) 7.BOM表 (6) 8.修改记录......................................................................错误!未定义书签。

1. 概述 SGL8022K是一款两触摸通道带两个逻辑控制输出的电容式触摸芯片。具有如下功能特点和优势:?可通过触摸实现各种逻辑功能控制。操作简单、方便实用。 ?可在有介质(如玻璃、亚克力、塑料、陶瓷等)隔离保护的情况下实现触摸功能,安全性高。 ?应用电压范围宽,可在2.4~4.5V之间任意选择。 ?应用电路简单,外围器件少,加工方便,成本低。 ?抗电源干扰及手机干扰特性好。EFT可以达到±2KV以上;近距离、多角度手机干扰情况下,触摸响应灵敏度及可靠性不受影响。 2. 特性 LO1与LO2在上电后的初始输出状态由上电前OSC的输入状态决定。OSC管脚接VDD(高电平)上电,上电后LO1与LO2输出高电平;OSC管脚接GND(低电平)上电,上电后 LO1与LO2输出低电平。 TI1触摸输入对应LO1逻辑输出,TI2触摸输入对应LO2逻辑输出。 按住TI1或TI2,对应LO1或LO2的输出状态翻转;松开后回复初始状态。

3. 封装及引脚说明 DIP8 SOP8 管脚序号 管脚名称 输入/输出 功能描述 1 OSC 输入选项输入脚 2 VC 输入采样电容接入脚 3 VDD 电源电源正 4 GND 电源电源负 5 TI1 输入触摸输入 6 TI2 输入触摸输入 7 LO1 输出控制输出 8 LO2 输出控制输出

基于ARM的触摸屏控制要点

基于ARM的触摸屏控制 摘要:本文介绍了基于ARM的触摸屏控制的设计思路、原理和实现方法。硬件电路主要由PHILIPS公司的ARM7TDMI-S微控制器LPC2290,FM7843控制器和SID13503控制器构成。利用C语言编写驱动和用户程序,通过触摸屏的FM7843控制器将触摸信号进行A/D转换,进而利用ARM芯片和彩色液晶屏SID13503控制器,将触摸动作在液晶屏上进行显示,最终实现了触摸屏和液晶屏的控制。该设计操作直观、简单、功耗小、提高了人机交互的友好性。 关键词:触摸屏; 液晶屏; ARM The Control of Touch-screen Based on ARM Abstract: This paper introduced the designing of thought and the achievement methods of the control of ARM touch-screen based on ARM. The hardware circuit consists of ARM7TDMI-S LPC2290 controller, FM7843 controller and SID13503 controller which are all produced by PHILIPS Corporation. The researchers compose driven and user program in C language ,and utilize FM7843 controller of the touch-screen to proceed A/D converter, then use ARM chips and SID13503 controller of LCD screen to show the action of touching on the LCD screen, ultimately realize the control of touch-screen and LCD screen. This design is direct-viewing、simple、as well as costs less power and can improve the friendliness of human-computer interaction. Key word: touch-screen; LCD;ARM

触摸芯片说明书

上海国芯TS04 TS04 4通道自校准电容式触摸传感器 1、规格1.1特性 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 4 通道的电容式传感器与自动灵敏度校准并行输出接口 独立可调的灵敏度与外部电容 通过外部电阻可调节内部频率 嵌入式高频率的噪音消除电路 低电流消耗 16QFN, 14SOP 封装 1.2应用 1. 移动应用(移动电话/ PDA / PMP / MP3 播放等) 2. 3. 4. 薄膜开关替代 密封式的控制面板,键盘门禁锁矩阵应用 1.3封装

13 14 上海国芯 2. 引脚定义 2.1 16QFN 封装 TS04

3 极限参数 操作温度0~70 闩锁特性 参数值单位电池电压 5.0 每个引脚的最大电压VDD+0.3 每个PAD 的最大电流100 mA

5 电特性 注1: 低Cs 可提高灵敏度, The recommended value oF Cs is 10pF When using 3T PC(Poly Carbonate)cover and 10mm*7mm touch pattern 注2:在噪声大的环境下推荐使用低Rs。 6 TS04实现 6.1 Rbias & Srbias实现 Rbias 连接到决定振荡器及内部偏置电流的电阻,感应频率、内部时钟频率和电流损耗能够通过RB 进行调节。一个纹波电压能造成内部严重错误。故CB 推荐连接到VDD(而非GND),(CB 的典型值是820pF,最大值为1nF)

Normal Operation Current Consumption Curve TS04 电流消费曲线是按照RB 的值如上表示。虽然低Rb 需要更多的电流消耗,但推荐在噪声大的环境下使用,例如:冰箱、空调等 6.2 CS实现

四大触摸屏技术工作原理及特点分析

四大触摸屏技术工作原理及特点分析 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。 触摸屏的主要类型 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点,要了解那种触摸屏适用于那种场合,关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下: 1.电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的工作原理 这种触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X 和Y两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技,常用的透明导电涂层材料有:(1)ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800个埃(埃=10-10米)以下时会突然变得透明,透光率为80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度时又上升到80%。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料,实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。

触摸芯片稳定性的测试方法

触摸芯片稳定性的测试方法 关键词:触摸感应,误动作、可靠性测试。 (一)引言 触摸感应的操作面板因为其坚固、耐磨损、可以绝缘、隔尘、隔水,而且外观美观新颖而迅速在很多领域被应用,成为近年的热门技术。但很多采用了触摸感应面板的产品都遇到了诸如生产调试困难,触摸感应面板工作不稳定,在潮湿,强干扰环境下容易误动,造成客户退货的难题。 (二)问题 生产调试困难,无法上批量生产。触摸感应面板工作不稳定。在潮湿,强干扰环境下容易误动,造成客户退货。产品长期工作稳定性差,生产线调试好的产品,经过运输或长期工作以后灵敏度变化或经常误动而增加了很大的售后成本。 这些原因造成了很多厂家既希望采用这一新技术,又对采用了这个技术的产品是否能稳定工作心存疑虑。因为触摸感应面板简单的试用往往无法发现有什么不妥。经常要等到发货后顾客使用一段时间才会出现形形色色的问题。这时不可避免的会给厂家带来成本和声誉上的损失。 顾客遇到触摸感应面板的突出问题就是灵敏度和可靠性(无误动)各种环境下很难保持稳定,尤其是长期工作的情况。 (三)问题分析 触摸感应面板目前主流的技术是采用电容感应技术来实现。因为手指在感应盘上带来的电容变化极小,而且随着隔离的绝缘面板厚度增加,电容的大小会成指数降低。大概隔5mm 的钢化玻璃后,人的手指触摸只能带来不到0.5PF的电容变化。对于这样微小的测量量,湿度、温度的变化、电磁干扰、电源干扰等都会极大的影响测量电路的测量结果。如果没有特

殊、专业的处理办法很难保证触摸感应面板的工作稳定尤其是各种恶劣环境下的长期稳定性。 现在提供触摸感应芯片和方案的公司较多,他们的水平参差不齐。技术水平高的公司可以解决触摸感应面板设计的难点问题。有些公司提供的芯片和方案宣传作的很好,东西也较便宜,但产品却只能保证“能动”。如果没有经过仔细的验证很难保证顾客在各种使用环境下不会出问题。 我们完成了一个带触摸感应面板的产品设计后,必须自己用贴近顾客使用环境且相对严格的测试方法进行反复、长时间测试来确保产品的可靠性。 (四)测试方法 电子产品尤其是家电类的产品出厂往往需要通过EMC,FCC,EFT 等测试。这些测试需要专业的设备,而且通过了这些测试的产品往往也不能保证在实际的应用环境下就可靠。我们总结出了一些可以模拟实际使用环境下验证触摸感应面板性能的办法,在研发和小批量试产的条件下就能对触摸感应面板的性能做到心中有数。希望能与大家共同分享。 (五)测试前的准备 固定和密封好的待测试触摸感应面板。 蒸汽熨斗或电水壶一个 喷水壶一个 冷柜或电冰箱一台 电烘箱或电吹风一台 40W 老式电抗型镇流器启辉器日光灯一套 GSM手机(NOKIA,或SONY ERICSON)一台 无线对讲机一台

触摸屏的原理与应用

触摸屏的原理与应用 触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”,是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。 触摸屏原理:主要由其二大特性决定。第一:绝对坐标系统,第二:传感器。 首先先来区别下,鼠标与触摸屏的工作原理有何区别?借此来认识绝对坐标系统和相对坐标系统的区别。 鼠标的工作原理是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动,属于相对坐标定位系统。而绝对坐标系统要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标。 第二:定位传感器 检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠

性、稳定性和寿命。 通过以上两个特性,触摸屏工作时,首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置(即绝对坐标系统)来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器(即传感器);而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸屏传感器技术 从触摸屏传感器技术原理来划分:有可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。 其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声

触摸按键设计要求教案资料

触摸按键设计要求

触摸按键画板法 (以下所提到的芯片为HT45R34) ●Sensor pad形状: Sensor pad形状可以为圆形,方形,三角形(实心型),抑可以线条构成此类圆形(镂空型),前者用于覆盖板较厚的情况。后者则用于覆盖板较薄的情况下。推荐用圆形,感应效果更佳。 ●Sensor pad尺寸: Sensor pad面积越大灵敏度越大,但超过手指按压范围的部分对增加灵敏度没有作用。以圆形为例,一般设计为10m m~15mm的直径,符合成人手指的大小。 ●Sensor pad与ground plane之间的间隔: 间隔越大,touch swith的基础电容越小,RC震荡的频率越大,灵敏度也越大,但间隔太大,地对电场的约束越小,干扰越大;间隔太小,基础电容太大,灵敏度太小,且地对电场的约束太大,不利于电场穿透覆盖板,使得覆盖板只能较薄。推荐的间隔为0.5m m~ 1.0mm,例如10mm直径的sensor pad配合0.5mm的间隔。 ●布局要求: Sensor pad 要靠近MCU,每一个Sensor Pad到MCU的距离要尽量一致。IN,RREF,CREF引出脚要短,该RC模块要靠近MCU。另外,复位电路,晶振电路要靠近MCU。 布线要求:

由MCU的RC1~RC16PIN到touch swith的连线,要尽量的短,尽量远离其他走线或元件,线宽尽量窄(7~10mil).要避免touch swith的连线临近高频的通信线(例如I2C SPI通信线),在没有办法避免的情况下,请让两者直交布线。尽量将到touch swith的连线布在与S ensor Pad不同的Layer (采用双面板时),使其受到人体的影响降低,且这些线与线之间的也要尽量互相远离,线周围也要铺上地,以保证其尽量少受到其他信号的干扰。 ●覆盖板的材料: 覆盖板为一些坚固,易安装的绝缘材料,介电常数在2.5~10之间,Demo Board 上采用的是压克力板材,还有很多可采用的板材,例如:普通玻璃,徽晶板等,覆盖板的介电常数越小,Sensor Padde的感应范围越小。安装要求覆盖板紧贴Sensor Pad的表面,用粘胶将其贴在Sensor Pad的表面(排掉它们之间的空气)则效果更佳。 ●覆盖板的厚度: 覆盖板的厚度一般为1mm~5mm,厚度越大touch swith的灵敏度越小,信噪比也越低。Sensor Pad的面积越小,覆盖板要越薄。

电容触摸按键芯片应用介绍

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?
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电容式触摸IC使用注意事项

使用使用说明说明说明 V1.0 一、Touch TouchP P ad 表面表面贴贴附物附物(Cover)(Cover)(Cover)材质材质材质要求要求要求:: 目前一般贴附物分三种: a. Plastic Cover(塑料) b. Mylar Cover(亚克力) c. Glass Cover(玻璃) 注意: 1.最大限制:Sensor 贴附物不可以是金属和含有导电或弱导电物质(如:碳等)的材质; 2. TouchPad 与Cover 之间需紧密的接合,尽量不要有空隙,所以机构设计需考虑组装 方法.建议:将Sensor PCB 以胶直接贴附于Cover 下方,或可加上支撑架加以固定; 二、Layout 注意事项注意事项: : 1. TouchPad 面积建议不小于25mm2(能穿透2mm 左右Cove),其感度与贴附物的材质,层 数以及IC 的工作电压有关,材质越厚、层数越多,IC 工作电压越低,则感度越低,穿透 相同厚度要求的TouchPad 面积越大;如果Cover 厚度大于3mm,尽量把PAD 做大一点(大 于70 mm2). 2. TouchPad 的形状如下均可: 3. Touchpad 的下面尽量不要走线,特别是大电流电路和脉冲信号电路; 4. Touchpad 的Trace 线宽: 6~10mil,建议尽量小; 5. Touchpad 的Trace 之间的间距D: D>10mil(0.254); 6. Touchpad 以及Trace 与地之间的间距D: D>20mil(1.27mm); 7. 避免Touchpad 的Trace 与其它数字电路及大电流电路(LED 驱动电路)并行走线, 以免其相互干扰; 8. Touchpad 的Trace 应尽量减少过孔; 9.走线图示如下:

触摸芯片应用注意事项

触摸芯片应用10年专业技术分享 触摸芯片应用注意事项 绝缘材料可以用亚克力、有机玻璃、塑料等材料,但绝对不能掺入金属或其他导电材料。如有需要,触摸芯片的触摸脚串接1K欧姆的电阻,可以很好地降低电波干扰。 触摸按键的PCB板要尽量和上面的绝缘材料紧密结合。如因结构原因无法紧密结合,考虑用弹簧等材料来配合。 芯片供电电源需要采用三端稳压IC、RC滤波、LC滤波等电路来防止交流纹波干扰,以保证系统的稳定性能! 触摸芯片的电源要求独立供电,不要和其它器件共用同一组电源,要求稳压,尽量降低纹波(小于110mV为佳)。 灵敏度调节注意事项 初次调整参数时,请将灵敏度设定为最低值,若触摸板为裸板,直接接受触摸讯号,只要极低的灵敏度即可。若必须贯穿玻璃、陶瓷、塑料等面板,就需要较高的灵敏度,调整参数时由低到高调整,灵敏度调整到能够正确检测按键就可以,不要调整到过高,容易出现误触发 触摸灵敏度与绝缘面板的厚度有关,同一介质的绝缘面板,厚度越薄灵敏度越高,绝缘面板厚度越大,灵敏度越低。 触摸与按键感应盘的有效面积有关,面积越大,灵敏度越高,面积越小,灵敏度越低。 按键的灵敏度一般从以整个手指面积接触能动作为佳。 灵敏度电容范围是1nF~47nF,电容越大,灵敏度越高,电容越小,灵敏度越低。 调整灵敏度的电容建议用材质为NPO等温度系数较好的电容,以免受外界的温湿度的影响。按键的灵敏度一般选择灵敏度尽量低,这样稳定性就越好。 PCB布线注意事项(一) 触摸按键板尽量单独布板,这样可以降低干扰。 触摸按键到触摸芯片的走线距离越短越好。 使用双面PCB,可以在顶层使用圆形、方形等作为触摸感应PAD,从触摸感应PAD到IC管脚的连线应该尽量走在触摸感应PAD的另外一面。同时连线应该尽量走细,不要绕远。使用单面板则一般需要使用感应弹簧片。 触摸按键到触摸芯片的走线的间距大于1mm为佳,走线中绝对不能有其它的信号线穿过或

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