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AFBR-POC204L是一种多结化合物半导体器件为典型的

作者:admin1时间:2019-07-06 03:33浏览:

  本文将对电容式触摸感应技术及其实现的基本原理进行简要概述。文中将会介绍如何利用CVD(电容分压器)技术和一个称为充电时间的低成本电容式触摸感应设计,还将给出一个参考设计来说明如何用电容式触摸感应按键来替代机械

  近来,电容式感应滚轮在许多设备中所获得的成功使得此项技术比起其他触摸感应技术更有优势。

  当任何具有电容特性的物体(例如手指)接触电容式触摸感应器时,都将因其介电特性而充当另一电容。这将改变系统的有效电容,从而以此检测触摸动作。

  如图1所示,手指充当其中一个平行极板,而另一个平行极板则连接到芯片的传感器输入端。人体血液中的铁质将产生一组电容,这些电容附着于体表。当这一电容组接近导体时,将会产生一个实质上耦合到地的电容,在确定触摸时它将反映为测量电压的变化。

  一个典型的电容式触摸感应系统由三个主要功能模块组成:一个用于电容式感应的模拟模块,一个用于处理数据的控制器和一个用于与主处理器进行通信的接口模块。

  电容式触摸感应解决方案可通过利用基于电压变化的技术来有效实现,如:通过使用单片机的片上充电时间测量单元(CTMU)外设来实现;或者通过采用电压分压器(CVD)技术来实现,该项技术采用了模数转换器ADC)而无需用到任何专用的电容式触摸感应外设。

  CTMU外设是一个灵活的模拟模块,它可与一个ADC结合使用来精确测量电容。它包含一个与此ADC通道相连的恒流源,如图2所示。CTMU使用恒流源来计算电容的变化和不同事件间的时间差。

  与CVD相比,CTMU可提供更快的响应速度,因为它具有多个不同的电流源范围,这将有助于以更快的速度为模拟通道充电,从而改善电容式触摸感应系统的响应时间。

  CTMU外设用于电容式触摸感应应用是利用公式I×T=C×V实现的。其中:I是CTMU的恒流源,T是CTMU为电容式触摸感应器充电的固定周期,C是电容式触摸感应器的电容,V是电容式触摸感应器电压(通过ADC读取)。

  将该公式重新整理成C=(I×T)/V的形式,便可通过观察电压变化来检测电容的相对变化。根据前面的公式,下面给出了检测触摸过程所涉及的各个步骤:将电容式触摸感应器(作为一个电容)连接到一个与CTMU外设和ADC多路复用的通道;最初,恒流源在一段固定的时间周期(T)内为触摸感应器充电,且传感器上的电压(V)通过ADC测出,如图3所示;只要因触摸感应器焊盘而产生的电容不发生变化,在连续多次测量电荷的过程中,电压就不会发生变化。

  CTMU外设中存在的恒流源,结合多通道ADC,为与电容式触摸感应器接口提供了有效的平台。将CTMU外设直接连接到ADC的输入端,使其可通过模拟多路开关连接到任何引脚。借助这种配置,单个CTMU外设可测量的传感器个数将等于ADC通道数。

  电容分压器(CVD)方法仅使用ADC并通过比较已知的固定内部采样保持电容和未知的可变电容式传感器来实现基于电压的测量。

  使用CVD的基本原理包括:首先,通过一个ADC通道将ADC的内部采样/保持电容充电至VDD.然后,将传感器通道接地,使其处于已知状态,如图4所示。传感器接地后,需将其重置为输入。重置完成后,ADC通道立即切换至传感器。

  此操作使采样/保持电容CHOLD与传感器电容并联,在这两者之间形成一个分压器。因此,传感器电容上的电压与采样/保持电容上的电压相等。对ADC进行采样,其读数表示两个电容之比。当手指触摸感应器时,传感器的电容会增加。因此,传感器上的电压将降低,而ADC读数则增大。

  对于电容式触摸感应技术而言,365bet官网不需要一个绝对的电容读数,因为所有的译码判决均与基准读数相关。

  传感器上的温湿度、触摸程度和污染物以及EMI/EMC干扰等多种因素将会导致电容产生动态波动,从而影响系统的电容式触摸感应性能。为了应对这些影响,可以使用可实现动态平均值检测、去抖动和动态电平跳变的固件。这些技术将使系统更加稳健。

  此外,还必须结合软件滤波来消除传感器焊盘上的任何残余噪声,以便固件能够区分触摸与未触摸状态。对算法进行设计还能检测多个触摸状态,以区分有意和无意触摸。然后,可通过校准软件来检测触摸,即便在电容的触摸焊盘上有很厚的覆盖层。

  图5所示为电容式触摸感应应用的一个参考设计,这一设计可以立即帮助用户着手实现电容式触摸感应系统。此设计在实现与USB和LCD等其他外设接口时,也将提供极大的灵活性。此外,它还有助于减少启动和运行触摸感应系统所需的周转时间。

  参考设计中所用单片机具有13个ADC通道,因而最多可以连接13个触摸感应器。该设计中包含了4个电容式触摸感应器,分别被连接到端口A0-A3.CTMU模块具有一个可编程的电流源,用于为电容式触摸感应器充电。USB插座作为一个总线供电设备来为应用供电,它使用了片上USB引擎。当按压传感器时,固件可通过在LCD模块上显示触摸感应器的相应状态来提供反馈信息,该LCD模块由端口D中的引脚驱动。此外,设计中还提供了一个6引脚的接头,用于将参考电路板连接到硬件编程器。

  电容式触摸感应技术的引入为实时应用带来了各种挑战。以下设计注意事项可帮助减少寄生电容和增加手指电容,最终能够确保更好的传感器设计。

  传感器焊盘的大小:设计电容式传感器时,传感器焊盘的形状并不重要。主要关心的问题是决定灵敏度的焊盘的面积。焊盘面积越大,灵敏度越高。一般来说,该面积应考虑为用户手指的平均大小(15x15mm)。如果传感器焊盘的大小大于理想值,会因为更接近地而增加寄生电容。

  传感器之间的间隔:应考虑传感器与临近传感器的接近程度。当触摸某个传感器时,手指不仅对当前的传感器,而且也对其相邻的传感器产生了附加电容。因此,要隔离手指电容,相邻传感器之间必须留有一定空间。理想情况下,传感器间隔应是电容式触摸感应系统覆盖材料厚度的2~3倍。例如,对于一个典型的电容式触摸感应设计来说,如果覆盖材料的厚度为3mm,那么传感器之间的距离应为6mm到9mm.

  走线长度:传感器和单片机之间的走线长度不能太长,否则受寄生电容影响的可能性就将越大。这将改变走线阻抗和影响灵敏度。理想情况下,走线mm)。

  覆盖材料及其厚度:所使用的覆盖材料及其厚度将决定传送到电容式触摸感应器的手指电容。所使用的覆盖材料必须具有较大的介电常数以增加灵敏度。此外,还要保证覆盖材料尽可能地薄。如果覆盖材料的厚度增加,那么传感器之间的串扰效应将会增加。

  接地技术:传感方法将受传感器与地之间的寄生电容影响。其可通过使地尽量靠近传感器来予以克服,这将增加寄生电容而降低其对传感器的影响。

  选择粘合剂:粘合剂用于将覆盖材料固定到PCB上。所使用的粘合剂应尽可能薄以保持较高的灵敏度。在使用粘合剂时应小心确保其中没有空气泡。在使用粘合剂前应仔细阅读其粘合使用说明。

  触摸感应技术的最新发展降低了此流行用户界面的相关成本,使其成为消费类电子产品、工业产品及其他产品的理想选择。与传统机械开关相比,电容式触摸感应器的主要优势在于它不会像机械开关那样,随时间的推移而磨损。通过使用单片机的片上CTMU外设或CVD技术,设计人员便可以最少的元器件并以较低成本来实现电容式触摸感应用户界面。

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  AR35-L80E; AR35-L80S 具有增量输出的反射式线性编码器

  Broadcom® AR35-L80系列是Reflective编码器,专为线性刻度应用而设计,具有增量效果具有用户可编程分辨率的输出模式。 AR35-L80与代码条窗口一起工作,间距为80um,全码长度为40.96mm。将有5可编程分辨率输出,提供正交输出分辨率,范围从20um到1.25um。 AR35-L80系列提供2种可选串行通信协议。 AR35-L80S内置SSI -3线路协议是同步,点对点,串行通信信道,从1 Mhz到10 Mhz而AR35-L80E自带ESL(Enocder Serial Link),基于RS-485的异步通信,多点到8通道,带速度高达10 Mbps。 采用Broadcom专利的反射光学编码理论; AR35 Linear系列提供高精度的校正,这是磁编码器无法实现的。 特点 表面贴装DFN 34封装:10.9 mm( L)x 9.1 mm(宽)x 1.5 mm(高) 用户可编程分辨率范围为20um至1.25um(正交输出) ABI差分输出 高温范围 40°C至115°C 双模式工作电压3.3V和5V, 可选绝对串行输出通信协议 SSI-3线路模式 ESL模式(编码器串行链路) 符合RoHS标准。 应用 直线电机,线性执行器 实验室和测量设备 机器人自动化和工程 工厂自动化和无人机 医疗...

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  ACPL-790B / 790A / 7900精密微型隔离放大器设计用于电子驱动器等电子功率转换器应用中的电流检测和电压检测和可再生能源系统。在典型的电动机驱动实现中,电流流过外部电阻器,并且由隔离放大器感测所产生的模拟电压降。在光隔离屏障的另一侧产生与电流成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACPL-790A(±1%增益容差)和ACPL-建议使用7900(+±3%增益容差)。对于高精度应用,可以使用ACPL-790B(±0.5%增益容差)。电流传感器采用5 V单电源供电,具有出色的线 dB SNR的动态性能。凭借200 kHz带宽,1.6微秒的快速响应时间,该电流传感器可捕获短路和过载情况下的瞬态。 ACPL-790B / 790A / 7900的高共模瞬变抗扰度(15 kV /μs)提供了在高噪声电机控制环境中精确监控电机电流所需的精度和稳定性,提供更平稳的控制(更少的“扭矩”) ripple”)用于各种类型的电机控制应用。 结合卓越的光耦合技术,ACPL-790B / 790A / 7900精密微型隔离放大器实现sigma-delta模拟数字转换器,斩波稳定放大器和全差分电路拓扑,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑,可自动插入的D...

  HCPL-7860 / HCPL-786J光隔离调制器和HCPL-0872数字接口集成电路或数字滤波器共同组成一个光耦隔离可编程双芯片模数转换器。隔离式调制器允许直接测量功率逆变器和汽车应用中的电机相电流。 在运行中,HCPL-7860 / HCPL-786J隔离式调制器(具有5000 VRMS介电耐压额定值的光耦合器)可转换低带宽通过Sigma-Delta(Δ)过采样调制器将模拟输入到高速一位数据流中。 这种调制提供高噪声容限和出色的隔离抗扰度 - 模式瞬变。调制器数据和片上采样时钟经过隔离边界编码和传输,在那里被恢复并解码为单独的高速时钟和数据通道。 功能 12位线 ns转换时间(预触发模式2) 5种分辨率/速度权衡的转换模式;具有20 us信号延迟的12位有效分辨率(14位,103 us) 快速3 us超范围检测 串行I / O(SPI,QSPI和Microwire兼容) ) / - 单电源电压为200 mV输入范围 1%内部参考电压匹配 偏移校准 -40 o C...

  ACNT-H870-000E 采用15mm拉伸SO8封装的精密光隔离电压传感器

  ACNT-H87B / H87A / H870电压传感器是专为电压检测而设计的光隔离放大器。其2V输入范围和高1G输入阻抗,使其非常适合电子功率转换器和电机驱动器和可再生能源系统等应用中的隔离电压检测要求。在典型的电压感测实现中,电阻分压器用于缩放DC链路电压以适应电压传感器的输入范围。在光隔离屏障的另一侧产生与输入电压成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACNT-H87A(±1%增益容差)和ACNT建议使用-H870(±3%增益容差)。对于高精度要求,可以使用ACNT-H87B(±0.5%增益公差)。 ACNT-H87B / H87A / H870 光隔离放大器系列采用5V单电源供电,具有出色的线性度。提供高电平有效关断引脚,可将Idd1电流降至仅15 uA,适用于电池供电和其他功耗敏感应用。 高共模瞬态抗扰度(15kV /我们的ACNT-H87B / H87A / H870提供精确监控高噪声环境中直流母线电压所需的精度和稳定性。结合卓越的光耦合技术,ACNT-H87B / H87A / H870采用Σ-Δ调制,斩波稳定放大器和差分输出,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑型,可自动插入的15 mm拉伸SO-8(SSO-8...

  ACPL-C79B / C79A / C790隔离放大器设计用于电子功率转换器中的电流检测和电压检测,包括电机驱动和可再生能源系统。在典型的电动机驱动实现中,电流流过外部电阻器,并且由隔离放大器感测所产生的模拟电压降。在光隔离屏障的另一侧产生与电流成比例的差分输出电压。 对于一般应用,ACPL-C79A(±1%增益容差)和ACPL-建议使用C790(±3%增益公差)。对于高精度应用,可以使用ACPL-C79B(±0.5%增益容差)。电流传感器采用5 V单电源供电,具有出色的线 dB SNR的动态性能。凭借200 kHz带宽,1.6微秒的快速响应时间,电流传感器可捕获短路和过载情况下的瞬态。 ACPL-C79B / C79A / C790的高共模瞬变抗扰度(15 kV /μs)提供了在高噪声电机控制环境中精确监控电机电流所需的精度和稳定性,从而提供更平稳的控制(更少各种类型的电机控制应用中的扭矩纹波。 结合卓越的光耦合技术,ACPL-C79B / C79A / C790实现了sigma-delta模数转换器,斩波稳定放大器,和全差分电路拓扑结构,提供无与伦比的隔离模式噪声抑制,低失调,高增益精度和稳定性。该性能采用紧凑,可自动插入的拉伸SO-8封装,符合全球监...

  AFBR-2555ARZ是一款用于SERCOS应用的金属外壳光接收器,其数据速率为2,4,8和16 MBd。金属外壳提供坚固的设计,可防止恶劣环境中的光学端口断裂,并具有出色的ESD性能。光学数据通过光纤环在数字控制和驱动之间传输,具有电压隔离和抗噪声能力。 AFBR-2555ARZ设计用于与发射器AFBR-1555ARZ一起工作。365bet官网该部分的特点是200微米的HCS®和1mm POF电缆,适用于-40°C至+ 85°C的工作温度。 特性 符合工业SERCOS标准 SMA端口 650 nm波长技术 增强金属外壳和端口 指定用于1 mm塑料光纤和200微米硬包层硅石 可自动插入和波形焊接 支持SERCOS 2,4,8和16 MBd 符合RoHS标准 应用 工业控制数据链接 工厂自动化数据链接 电压隔离应用 PLCs 电机驱动 传感器,仪表和执行器接口...

  许多人会认为自动驾驶技术是不需要进行人工控制而实现车辆驾驶的技术,真的是这样吗?当汽车不再需要司机的....

  1. P2口通常用作(高8位地址线),也可以作通用的I/O口使用 2. 若由程序设定RS1、RS0....

  使用AT89C2051单片机设计的数字时钟程序和工程文件等资料免费下载

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  点触形按键估计用的最多,特别是单片机。开关型其实也很常见:例如家里的电灯,那些按下就不松开,除非关。....

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