RC充放電原理電容感應(yīng)按鍵

1、RC充放電原理電容感應(yīng)按鍵  (原文件名:圖形1.jpg) 引用圖片看過(guò)PIC的電容按鍵方案，實(shí)際上僅僅是一個(gè)充放電過(guò)程，可以不用比較器嗎？ 答案是肯定的。一般雙向I/O單片機(jī)都可以做RC電容感應(yīng)按鍵。 這里我們用M48的端口PD0來(lái)做一個(gè)RC的電容感應(yīng)按鍵。  (原文件名:圖形2.jpg) 引用圖片C1是分布電容，C2這里作為按鍵感應(yīng)電容。 工作過(guò)程： 1：首先要禁止上拉電阻。 2：PD0輸出高電平，向C1,C2充電。 3：PD0設(shè)置為輸入，判斷C1.C2向R1放電完畢的時(shí)間。 4：對(duì)比有C2和沒(méi)有C2的放電時(shí)間，判斷是否有鍵感應(yīng)。 如圖在只有C1的時(shí)

2、候放電波形，放電時(shí)間測(cè)量為4.1us  (原文件名:圖形3.jpg) 引用圖片如圖在有C2感應(yīng)的時(shí)候放電波形，放電時(shí)間測(cè)量為5.58us  (原文件名:圖形4.jpg) 引用圖片可見(jiàn)有按鍵感應(yīng)比無(wú)按鍵感應(yīng)的放電時(shí)間要多1.48us。 下面關(guān)鍵的是怎樣測(cè)量放電時(shí)間： 通常我們?cè)O(shè)置一個(gè)變量d，通過(guò)循環(huán)等待判斷PD0是否=0來(lái)使變量d遞增。判斷完畢后，放電時(shí)間的短d最終值就小（無(wú)按鍵感應(yīng)），放電時(shí)間長(zhǎng)的d最終值就大（有按鍵感應(yīng)）。 判斷代碼： while(PIND_0=0)d+; 對(duì)應(yīng)匯編代碼： main_0： SBIC   &#

3、160;0x09, 0x00 RJMP    main_1 INC     R18 RJMP   main_0 main_1： 通過(guò)匯編代碼發(fā)現(xiàn)運(yùn)行判斷一次要時(shí)鐘， 當(dāng)時(shí)鐘頻率為1M時(shí)候，運(yùn)行判斷一次要時(shí)鐘5us。 1.48/5=0.296   不足1個(gè)字。判斷不出來(lái)。 當(dāng)時(shí)鐘頻率為8M時(shí)候，運(yùn)行判斷一次要時(shí)鐘0.625us。 1.48/0.625=2.368  約2-3個(gè)字。這個(gè)差值還是太小 當(dāng)然這里的感應(yīng)電容是1

4、p，如果感應(yīng)電容值變大也許能夠識(shí)別出來(lái)。 這也許就是PIC的方案為什么采用比較器的緣故，硬件判別嘛，肯定要小于5T時(shí)鐘。 我們可以采用定時(shí)器來(lái)代替變量d，這樣運(yùn)行判斷一次就只需要3T時(shí)鐘了（每次判斷前開(kāi)啟定時(shí)器，每次判斷完成后讀取定時(shí)器值），判斷代碼如下： /開(kāi)定時(shí)器 while(PIND_0=0);  /讀定時(shí)器值 對(duì)應(yīng)匯編代碼： main_0： SBIS    0x09, 0x00 RJMP    main_1 main_1： 通過(guò)匯編代碼發(fā)現(xiàn)運(yùn)行判斷一次要3時(shí)鐘， 當(dāng)時(shí)鐘頻率為1M時(shí)候，運(yùn)

5、行判斷一次要3時(shí)鐘3us。 1.48/3=0.50  不足1個(gè)字。判斷不出來(lái)。 當(dāng)時(shí)鐘頻率為8M時(shí)候，運(yùn)行判斷一次要3時(shí)鐘0.375us。 1.48/0.375=3.95  約3-4個(gè)字。這個(gè)差值基本可以了。 可見(jiàn)這里要保證的是時(shí)鐘頻率要高。 采用8M頻率，每次差值3-4，采樣100次求和作為1次總采樣。差值就相差300-400，就可以準(zhǔn)確判斷感應(yīng)按鍵了。當(dāng)然采樣10次或者更多次總采樣后采用求平均值等軟件濾波方法來(lái)消除干擾或者誤差更好。 另一種方法就是在10ms時(shí)間內(nèi)求得判斷的次數(shù)，有按鍵感應(yīng)的判斷次數(shù)比無(wú)按鍵感應(yīng)次數(shù)少?；竞蚉IC的方案差不多。 以上

6、方法筆者都試驗(yàn)過(guò)（見(jiàn)圖），具體的程序，以及溫漂，校準(zhǔn)等這里就不詳細(xì)講解。  (原文件名:圖形5.jpg) 引用圖片 (原文件名:圖形6.jpg) 引用圖片電荷轉(zhuǎn)移（QT）原理電容感應(yīng)按鍵 如圖：  (原文件名:sensor072946m3.gif) 引用圖片“電荷轉(zhuǎn)移”或叫“QT”的原理是這樣的：傳感電極上的電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)較大的參考取樣電容器上，電荷 在該電容器上積累，持續(xù)多個(gè)開(kāi)關(guān)周期，將參考電容器上的電壓積累到參考電壓的水平，然后控制 邏輯電路會(huì)記錄到達(dá)該電壓值所需要的周期數(shù)目，并對(duì)參考電容器進(jìn)行放電。 如圖用M48的PD0和PD1端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。  (原文件名:圖形7.jpg) 引用圖片C1是分布電容，C2這里作為按鍵感應(yīng)電容。C3是參考電容。 工作過(guò)程： 1：首先要禁止上拉電阻。 2：PD0=0，PD1為高阻或者為0輸出，放掉C3上電荷。 3：PD1輸入（高阻斷開(kāi)）PD0輸出高電平，向C1,C2充電。 4：PD0輸入（高阻斷開(kāi)），PD1輸出低電平C1.C2上的電荷向C3轉(zhuǎn)移。 5：判斷PD0是否為高電平。 6：循環(huán)3-5步驟。 比較：有按鍵感應(yīng)比無(wú)按鍵感應(yīng)的開(kāi)關(guān)次數(shù)少。 這種原理是測(cè)量C3上的電壓，因此對(duì)頻率要求不是很高，但要求I/O