电容式感应替代机械按键解决方案（二）

从机械按钮向电容按钮转型

图4给出了典型的机械按钮用户界面（UI）设计流程。

图4：机械按钮设计流程

电容式按钮替代机械按钮时，设计流程需要增加一些步骤，如图5所示。

图5：电容式感应按钮设计流程

比较设计流程，就会发现设计电容式感应UI需要在两个不同的阶段进行精调，并分析工艺差异。此外，固件开发也不像机械按钮那么直观。

固件：

电容式按钮的固件要实施算法来感应电容变化。固件还需要通过综合技术来处理系统内外部噪声，这些都不是机械按钮实施中要面临的问题。

精调：

精调是任何电容式感应触摸界面所不可避免。精调就是一个确定电容式感应最佳参数值的过程，以确保不同机械构造的界面在不同环境条件下实现最可靠、最高健硕性的性能。这就需要全面了解电容式感应系统在不同条件下的工作原理。

电容式感应系统调节的一个主要目的就是为了可靠地识别传感器触摸与非触摸状态。在信噪比（SNR）计算中：

信号（S）：手指放在传感器上引起的传感器响应变化。

噪声（N）：手指移开时传感器响应的峰间变化。

为了实现可靠的电容式感应性能，信号强度应大大高于存在的噪声。通常我们建议信号至少应为噪声的5倍，也就是说建议最低信噪比为5:1。

精调是一个既费时又费力的反复过程，只要PCB或外覆层发生变化就需要反复调节。

生产微调：

电容式感应性能取决于电容式传感器的物理属性和环境条件。一旦厂商、工艺或环境（如湿度、温度等）发生变化，传感器的寄生电容就会发生变动。这就需要进行微调，同样也需要在生产过程中对样品进行统计分析，从而最大限度地降低因故障造成的产量损失。

在确定设计是否能投入量产之前，需要全面解决所有问题。总体说来，这是一项非常繁琐的工作。如果我们能消除繁琐的调试工作，简化整个过程，显然会缩短产品上市时间，降低系统成本，减少工作量。

生产线测试：

任何即将上市的产品都必须在生产阶段经过测试。电容式感应系统必须在不同设计阶段进行生产线测试，轻松、及时有效地发现问题。我们下面会看到，生产线测试是电容式感应UI设计过程中的一个重要阶段，必须认真执行。

根据生产过程的不同阶段，生产线测试分为三步：

1) 视觉/光学检查

2) 在线测试（ICT）

3) 功能测试

a. 预集成功能测试

b. 集成后功能测试

1) 视觉/光学检查：

这是初步检查，可排出一些有问题的PCB。筛选出用放大镜/显微镜发现有表面贴装技术(SMT)问题的PCB。注意以下瑕疵：

● 起鳞

● 未对齐

● 锡裂

2) 在线测试（ICT）

在线测试指的是在使用过程中验证传感器到器件引脚之间和通信线路到主机之间的物理连接。用“pogo引脚”进行器件引脚和传感器/通信线路之间的电子连接测试。

注意以下问题：

● 通信故障

● 中断线路问题

● 传感器短接到恒定电压

● 传感器之间短接

● 传感器开连

● LED开连

● LED短接