智能门锁：触控原理概述

在智能门锁的识别技术中，密码几乎成为标准功能。与机械按钮的触摸模式相比，电容式触摸模式可以在添加一层玻璃甚至金属后与用户互动。由于物理隔离，外壳更完整，物理安全性更好。

目前做触摸方案的厂商很多，国外也有ADS、Cypress、synaptics等等，国内有合泰、海砾创、贝特莱、敦泰、泰凌微等等。在电容触摸法中，分为自容和互容触摸方案。

自容方案：使用引脚测量引脚与电源之间电容的容量变化

互容方案：测量两个电极之间的容量变化

容量方案简单，计算量小，但速度慢；容量方案比较复杂，但可以支持多点触摸，速度快。智能门锁是分立按钮，所以一般采用容量触摸芯片方案。

触摸感应系统中所有电容的计算均符合平行板电容公式：

在触摸芯片中，电容感应触摸识别的常用电路主要由：驰张振荡电路、电荷转移电路CDC电容转数字信号电路；

电荷迁移电路原理

以爱硅半导体技术为例，

1. SW1关闭，SW2打开，Vtk对Cp充电；

2. SW1打开，SW2关闭，Cp的电容向Cx放电，Cx上部电压缓慢上升；

3. 重复步骤1-2，当Cx电压升高大于Vref比较器输出翻转信号；

4. 随着Vtk对Cp的充电和Cp对Cx放电次数增加，Cx当电平上升时，当有触摸按钮时，外部环境的寄生电容变大，Cp变为Cp Cf，Cx电压升高到Vref时间会缩短，所以可以通过检测数字计数器统计的充放电次数的变化来判断触摸按钮的动作是否发生

CDC电容转数字信号电路原理

CDC，即Capacitor digital conversion英文缩写，使用IC内部电流源充电内部和外部电容器，在各自的电容器上产生一定的电压，放大两个电压后使用高精度ADC采样，由于人体接触会引起外部电容的变化，导致差分电压的变化，通过监测差分电压的变化，将变化转换为数字信号，转换后的数字信号通过硬件低通量和DSP处理，最后获得触摸感应判断。

张驰振荡电路原理

以所选频率生成方波，设定R2=R3=R4，

当输出为高电平时，上跳变点为Vs=R3/（(R2//R4) R3）=2/3Vs；

当输出为低电平时，上跳变点为Vs=(R3//R4)/((R3//R4) R2)=1/3Vs；

基于驰张振荡电路，触摸IC内部使用定时器测量电容充电时间或定期检测相应的电容电压是否达到阈值，使用充电时间监测要求每个电极都需要一个输入捕获通道，而监测电压阈值没有这个限制。监测电压阈值更适用于需要多电极的场合，其测量精度取决于执行完整的软件查询所需的CPU但由于多次测量，这种方法会带来一些抖动。

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