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解密8位微控制器智能电容感应设计基础

来源:华强电子网 作者:华仔 浏览:143

标签:

摘要: 把电容感应添加到消费品或工业品中,对传感器的稳健性和反应能力要求都非常高,同时还需要最大限度地减少电流消耗和解决其他系统级设计的优先性。基于通用8位微控制器的电容感应解决方案,不仅可以做到上述要求,还能够在开发过程中的每一个环节中帮助设计人员,使他们能够采用电容感应固件库来生成项目,在直观和功能强大的集成开发环境中添加调试功能,并在系统中采用电容传感可视化工具查看实时电容传感性能。 下面我们就来详

把电容感应添加到消费品或工业品中,对传感器的稳健性和反应能力要求都非常高,同时还需要最大限度地减少电流消耗和解决其他系统级设计的优先性。基于通用8位微控制器的电容感应解决方案,不仅可以做到上述要求,还能够在开发过程中的每一个环节中帮助设计人员,使他们能够采用电容感应固件库来生成项目,在直观和功能强大的集成开发环境中添加调试功能,并在系统中采用电容传感可视化工具查看实时电容传感性能。 下面我们就来详细的看一下,基于8位微控制器智能电容感应设计的基础原理都有哪些。 电容感应技术测量连接到传感器的输入电极的电容。被测量的电极通常是印刷电路板(PCB)设计的直径为10毫米的圆形实心铜,它与电路板的地线隔离。通常由一种类型的塑料或玻璃制成的薄的叠加,有时附着在印刷电路板上,得到的系统可以用作不需要机械按钮的触摸界面。当用户触摸覆盖电极的区域时,人体的静电电容会影响该电极的电容耦合,从而使芯片上电容传感器的测量电容发生变化。对样本流进行后样品处理,能够检测到这种电容变化,并将其认定为“触摸”。 除了电路板布局和电极设计相关的硬件方面的考虑,当对系统级事件作出动态响应时,传感器的后样本处理必须更新状态变量。触摸感应策略通常涉及维持基线的问题,当电极处于非接触状态,以及设置一个或多个相对于基线的触摸阈值时,会出现电容传感器的预期输出。处理比较这些传感器输出的阈值来确定触摸和释放事件的发生。除了这些操作,固件必须设计尽可能实现有效地操作,以最大限度地减小代码大小和平均电流消耗。 为了帮助缓解固件开发的负担,许多电容传感器供应商提供固定功能的器件,这些器件提供了一个集成电路,采样电容和输出触摸资格可以通过串行接口或端口引脚的逻辑状态。除此之外,一个支持电容感应的微控制器与电容感应固件库一起使用时,结合了固定功能设备的易用性与通用混合信号MCU的灵活性。预编译库提供了用于检索触摸事件信息的触摸资格算法,状态变量维护以及一个简单的应用程序设计接口(API)。剩下的闪存和众多片上外设给开发者为MCU增加更多的功能和责任提供了机会。 这一8位微控制器电容感应固件库充分利用了设备的电源管理单元(PMU)和片上实时时钟。这允许开发人员创造一个复杂的,模式切换MCU,它可以在大多数情况下实现低于1μA的平均电流消耗。 基于8位微控制器智能电容感应设计方案,在具备了传统电容感应方案优点的前提下,最大限度的减少了电流消耗和开发负担,全方位的减少了代码大小,让MCU能够拥有更多功能。
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67