电容触摸按键芯片应用介绍_图文

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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

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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。

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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,

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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。

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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》 、 。

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