基于中颖8位微控制器的电容式触摸按键控制器

3 软件实现

本章描述了触摸感应RC原理的实现。

3.1充电时间测量原理

为了保证健壮的电容触摸感应的应用，充电时间的测量需要足够的精确。

采用一个简单的定时器(无需IC功能)和一系列简单的软件操作，即定时地检查感应I/O端口上的电压是否达到阀值。这样的话，时间测量的精确度就取决于执行一次完整软件查询需要的CPU周期数。这种测量方法会由于多次测量带来一些抖动，但是由于没有硬件限制，这种方法适用于需要很多电极的场合。

基本测量

使用普通定时器进行充电时间的测量。对电容充电开始之前，定时器的计数器数值被记录下来。当采样I/O端口上的电压达到某个阀值(VTH)时，再次记录定时器计数器的值。二者之差就是 充电或者放电的时间。

图5：定时器计数器值。

过采样

过采样的目的是以CPU时钟的精度，对输入电压达到高电平和低电平(VIH和VIL)的时间测量。 为了跨越所有的取值范围，每次测量都比上一次测量延迟一个CPU时钟周期的时间。 为了跨越所有的取值范围，测量的次数是和MCU核相关的。图6说明了这个概念的应用情况。

图6：输入电压测量。

输入电压测量的原理

为了提高在电压和温度变动情况下的稳定性，对电极会进行连续两次的测量：第一次测量对电容的充电时间，直到输入电压升至VIH。第二次测量电容的放电时间，直到输入电压降至VIL。下图以及以下的表格详细说明了对感应电极(感应I/O)和负载I/O引脚上的操作流程。

图7：电容充放电时间测量。

表 电容充放电测量步骤

来源：维库开发网