基于电场传感器MC33794的触摸按键设计

1、基于电场传感器mc33794的触摸按键设计随着触摸按键技术的不断进展，触摸式按键已经在电器、移动电话、厨房设备、家电产品、工控开关等方面大量应用。触摸式按键与传统的机械按钮、塑料薄膜开关相比具有无数优势，如不存在机械磨损，耐用性好，牢靠性较高，而且触摸式按键界面更直观、更易于操作。电场mc33794是freeseale公司推出的一种新型传感器产品，适用于需要对物体非触摸式感应的应用。利用mc33794设计了一种新型的触摸按键控制系统。该触摸按键系统通过电场传感器的电极，可以非接触感知手指的按键状况。该系统设计只需一个微控制器和mc33794就可实现对按键的触摸检测和控制，相对容易，适用于许多家

2、用电器。2 电场传感器mc33794简介mc33794内部能够产生低电平电场，全部功能均集成于单芯片中，可测量因为物体在电场中移动而造成的电场负载。该器件产生的低频正弦波的频率可通过外部调整，最优频率为120 khz。此正弦波含有极少的的谐波重量，可以避开产生谐波干扰。它是行业内唯一可产生及检测低电平电场并支持微控制器的。mc33794适用领域：(1)家用电器可轻松植入自动开关功能。假如在某些电器的控制端中嵌入几个电极，这些电器被移动时就会自动启动，而放回原处时又会自动断电关闭。另外还可嵌入更多的电极，并定义这些电极的功能，从而能让用法者通过轻微触动这些电极控制家用电器。(2)能够便利地实现包

3、括液位检测、溢出检测和湿度检测等应用。例如，可对炉火举行编程控制，当炉上的液体被加热至沸腾溢出时，炉火能够自动减小或关闭。(3)应用在输入中，而无需薄膜开关或昂贵的多层电阻式触摸板，也无需接触式的机械装置就可以感应到输入状况，因而能消退接触式机械装置常遇到的磨损、灰尘和腐蚀等问题，尤其适合在恶劣环境下工作。(4)在汽车平安中的应用。elesys公司在其seatsentry乘客庇护系统中采纳了的mc33794电场式成像器件来探测乘客的身型和位置，以打算是否需要弹出平安气囊，避开乘客因气囊弹出而受伤。由此可见，飞思卡尔公司推出的这款电场传感器集成电路，扩展了该传感技术的应用范围，可用于消费品、电器

4、和工业等领域，提高了这些领域设备的牢靠性和易用性。3 mc33794工作原理mc33794工作原理l所示。由其产生的低频正弦波用以驱动电极，当电极的电场发生变幻时，相应的值发生转变，测得的与1/c成正比，即电容增强则检测的电压削减。图1中的检波器和低通均在mc33794片内，用法时只需接10 nf电容。4 触摸按键系统设计41 触摸按键的设计原理电场传感器能感知电场中物体在三维空间内的移动，2所示。当手掌进入电极产生的电场区域后。电极上的会有相应的变幻，从而感知手掌距电极的距离。采纳玻璃的介电常数r为78，玻璃厚度为4 mm，电极面积为2 cm2，用法单个电极为1个按键，则可有9个按键，假如需

5、要更多的按键，则可用2个或2个以上电极组合构成1个按键，比如用2个电极构成1个组合按键，最多可达45个按键。普通构成1个按键的电极不要超过4个，由于电极越多，电场越弱，不好检测。当手指触摸玻璃表面时，电极间的电容值发生变幻，mc33794的引脚level输出电压发生变幻，就可知道手指是否触摸玻璃。42 触摸按键硬件设计主控选用公司的mc9s12dgl28b。该单片机集成有采样频率为140 kss的10位ad转换器、定时器、多达91个i/0端口、sci等接口。系统的硬件电路3所示。将mc33794的a、b、c、d接到9s12dgl28的pa端口，通过软件控制i/0端口输出，挑选需要采样的电极。m

6、c33794共9个电极可以用法，可按照实际状况构成所需的按键。当手指触摸玻璃时，mc33794输出信号大约有02 v的下降，该信号变幻经过放大约1v送入s12的ad转换器举行检测并加以处理。43 软件设计触摸按键系统的软件主要由主程序、初始化模块、触摸敏捷度模块、读电极电压值模块、数字滤波模块以及按键功能子模块等组成，主程序流程4所示。初始化模块主要初始化定时器、a/d转换器等，以及设置单片机速度。要求ad转换器时钟频率约为1 mhz。通过转变敏捷度参数调节全部按键的敏捷度，以适应不同的玻璃面板。当触摸控制器不“工作”时，在软件上将微控制器设定为“低功耗唤醒”模式，同时保持在按键按下时能迅速响应，这种模式可用于在人接触时唤醒产品。5 结语提出了