在智能门锁的触摸方案中,有电感触摸、电容触摸和机械按钮触摸。根据成本、方案成熟度和结构空间限制,电容式触摸已成为智能门锁触摸的首选。在阅读本文之前,可以查看电容式触摸的基本原理。
考虑覆盖材料选择的关键因素:
需要注意的是,介电常数越高,手指与传感器板之间的电容耦合性能越好。除空气和木材外,以下材料适用于覆盖材料。
必须注意的是,尽量不要在传感器和覆盖材料之间留下间隙,因为间隙可能会聚集水,当温度突然变化时,水可能会聚集在传感器表面,导致异常接触。
必须注意的是,不同材料的触摸芯片会有最大的覆盖厚度限制。例如,大多数芯片方案玻璃的最大厚度必须控制在3mm超过此厚度后,触摸灵敏度显著降低。
电磁兼容性与材料、结构、电路设计有关;
以下是一些常用材料12kV ESD在结构上,避免触摸板与外界直接物理接触;
参考以下几点:
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在触摸芯片VDD与GND并联放置0.1uf尽可能接近芯片电源的电容、起退耦和旁路功能;
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适当增加触摸按钮通道匹配电阻,如在芯片端附近串联100Ω电阻可以降低脉冲电平边缘的陡峭程度谐波。匹配电阻是否需要预留具体参考芯片推荐设计;
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铺地时,将触摸焊盘与芯片之间的接线包裹起来,吸收电磁辐射。此外,如果在焊盘背面铺设,可以采用网格铺设的方式,既保证了灵敏度,又提高了抗干扰能力。对于不同芯片的设计效果,可能会推荐一些方案
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尽量减少接线和触摸传感器的寄生电容器。当接线缩短变窄时,接线电容器会变小。为了调整接线电容器,一些芯片会在芯片端预留电容器位置,以调节灵敏度;
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查看芯片的推荐值,以查看接线宽度和间隙sypress Capsense以推荐为例:线路不得大于7mil(0.18mm),布线必须围绕网格接地,布线与接地之间的间隙介于 10 mil 到20 mil(0.25 mm 到 0.51 mm)之间;
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为避免信号串扰,不要在通信线路附近行走。如果必须交叉,则需要确保交叉点呈直角
4. 为了减少接线长度,过孔可以放置在传感器的导电片上
5. 接地时,在感应板的顶层和底层填充接地层。对于现场和网格地,包括网格地和间隙,由于现场和太密集GND它会增加电容,相对降低灵敏度,因此需要在保持良好的触摸信号和提高系统抗噪能力之间进行权衡。以sypress capsense以推荐为例,网格接地规格为:顶层25%(7) mil 线路, 45 mil 间距)和 17%在底层(7 mil 线路, 70 mil 间距)
6. 在选择芯片时,您可以注意是否支持接近感应功能。接近感应功能可以在手指接触覆盖材料之前打开快速检测功能,水滴引起的误触发可以通过添加屏蔽电极来屏蔽。
《Getting_Started_with_CapSense》
《CY8CMBR2044_CapSense_Design_Guide》
硬件大熊原创集(2022/03更新)
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