充电时间测量原理
发布时间:2012/2/25 21:29:18 访问次数:928
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精确。通常有两种方式来测量充电时间:JK30-110
(1)第一种方法是采用输入捕获(IC)定时器,当电压达到阈值时,触发定时器开始工作。该方案中时间测量的精确度直接取决于定时/计数器的频率。但是,由于每个电极都需要一个输入捕获通道,普通的MCU就不适合这种类型的电容感应应用了。
(2)第二种方法是采用一个简单的定时器(不需要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阈值。这样,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来一些抖动,但是南于没有硬件限制,这种方法适用于需要很多电极的场合。
第二种方法修改一下,使用自适应的软件序列,就可以在测量时间时获得和CPU频率(fCPU)一样的精度。这也正是以下描述的ST触摸感应固件库中所采用的方法。
使用普通定时器进行充电时间的测量如图4. 38所示。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阈值(VIH)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。
ST Microelectronics已经开发了一整套的触摸感应软件库,使得任意一款8位的STM8微控制器都可以作为一个电容式触摸按键控制器使用。通过对由一个电阻和触摸电极电容组成的RC网络充放电时间的控制,该触摸感应软件库可以检测到人手的触摸。由于电极电容改变导计数器启动致的RC网络充放电时间的改变能够被检测出来,然后经过滤波等,最终通过专用的I/O端
口或者Iz C/SPI接口发送给主机系统。该软件库所需的元器件BOM表,成本低廉,因为每个通道只需要一个电阻就可以实现触摸检测功能。
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精确。通常有两种方式来测量充电时间:JK30-110
(1)第一种方法是采用输入捕获(IC)定时器,当电压达到阈值时,触发定时器开始工作。该方案中时间测量的精确度直接取决于定时/计数器的频率。但是,由于每个电极都需要一个输入捕获通道,普通的MCU就不适合这种类型的电容感应应用了。
(2)第二种方法是采用一个简单的定时器(不需要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阈值。这样,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来一些抖动,但是南于没有硬件限制,这种方法适用于需要很多电极的场合。
第二种方法修改一下,使用自适应的软件序列,就可以在测量时间时获得和CPU频率(fCPU)一样的精度。这也正是以下描述的ST触摸感应固件库中所采用的方法。
使用普通定时器进行充电时间的测量如图4. 38所示。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阈值(VIH)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。
ST Microelectronics已经开发了一整套的触摸感应软件库,使得任意一款8位的STM8微控制器都可以作为一个电容式触摸按键控制器使用。通过对由一个电阻和触摸电极电容组成的RC网络充放电时间的控制,该触摸感应软件库可以检测到人手的触摸。由于电极电容改变导计数器启动致的RC网络充放电时间的改变能够被检测出来,然后经过滤波等,最终通过专用的I/O端
口或者Iz C/SPI接口发送给主机系统。该软件库所需的元器件BOM表,成本低廉,因为每个通道只需要一个电阻就可以实现触摸检测功能。
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