几款电容触摸感应芯片的应用研究

摘要：本文介绍几款主流电容触摸感应技术，并研究它们的开发周期、检测技术及实现方式等。此文对产品开发具有参考意义。

关键词：电容触摸感应芯片；检测技术实现方式；开发周期

中图分类号：TP391.7 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 20-0000-01

The Application Study of Several Capacitive Touch Detection Devices

Fan Zhicheng

(Department of Mechanical and Electrical,Heyuan Technology School,Heyuan517000,China)

Abstruct:This paper introduces several mainstream capacitive touch sensor technology,and to study their development cycle,detection technology and means of realization.This paper has the reference significance for product development.

Keywords:Capacitive touch detection device;Detection technology;Development cycle

一、引言

目前国内市场提供电感式触摸感应芯片的公司有很多，站在企业的角度，该如何权衡公司经济效益，如何提高产品性价比呢？在此，本文将比较几款市场流行的电容触摸感应芯片，分析各种不同参数的优劣性，为公司设计做一个参考。

二、电容式触摸检测技术的原理及特点

（一）原理：利用人体的导电性，触摸或接近电极时，引起电场或电容量的变化。

（二）特点：电容变化量小，但是容易受温度湿度，面板表面污垢及电磁场的干扰。

三、电容式触摸检测技术的应用

目前市场上电容式触摸检测技术的应用，可以分如下四类：

（一）手持设备，如手机，MP3，MP4，PDA，DSC等；

（二）小家电，如微波炉，电磁炉，果汁机等；

（三）黑白电器，如洗衣机，冰箱，空调，DVD等；

（四）其他设备，如门禁系统，POS，医疗设备等。

可见，绝大多数机械类、薄膜类按键都可被电容触摸感应技术取代。

四、电容式触摸面板对比传统机械类及薄膜类面板的优势

（一）电容式触摸面板比传统机械式面板，外观更美观先进。表现为：（1）用户操作面板不需要开孔，模具结构完整；（2）按键形状及色彩搭配设计灵活；（3）可用丰富的背光设计，产生绚丽效果。

（二）传感器电路结构简单。PCB设计，使用简单的PCB图形即可实现按键功能；

（三）没有机械行程，无摩擦，使用寿命长；

（四）面板无孔无间隙，防水，放油，适合清洁；

（五）操作方式灵活，可单点触，多点触及滑屏控制；

（六）明显提升产品档次，投入/产出比高。

五、主流的电容触摸检测技术

（一）电荷转移技术：（1）通过电荷转移技术实现小电容检测；（2）测试时间长，外围元件多；（3）对电源稳定性要求高。

（二）RC振荡器技术：（1）采用频率调制法；（2）对电源要求高；（3）容易受干扰。

（三）阻抗检测技术：（1）测试交流阻抗/时间的变化；（2）实现的方式多样，包括：峰值检测，DLL，高精度TDC技术等。

（四）其他技术：Sigma-Delta CDC技术等。

六、主流的电容触摸检测技术实现方式

（一）基于MCU平台的设计：（1）程序灵活单功能实现效率不高；（2）功耗较高；（3）产品的性价比不高。

（二）ASSP设计：（1）针对触摸屏感应应用定制产品，可灵活配置参数，适应性更强；（2）低功耗；（3）性价比更具竞争力。

七、几款主流电容触摸感应芯片的各方面参数对比

在此，选取了Cypress，ST，Freescale，Elan等几款市场常用的芯片，分别从选型，按键数，实现方式，开发周期，是否具有MCU功能，外围元件的多少，系统成本，芯片售价及封装等方面，进行比对分析如下：

八、结语

对市场主流的4款电容式触摸感应芯片的分析可知，每个芯片厂商都有其特点及不足之处。本文的分析结果，可供产品设计公司在设计产品时作参考，公司可根据接单量，技术人员研发能力，开发周期等因素，选择一款性价比最高的芯片进行设计开发。

参考文献：

[1]"CY8C21534 DATASHEET"Cypress Semiconductor

[2]"QST108 DATASHEET"STMicroelectronics

[3]"MPR084 DATASHEET"Freescale Semiconductor

[4]"EKT8120 DATASHEET"ELAN Microelectronics

[作者简介]范志诚（1981.9-），男，广东紫金县人，硕士，中级职称，研究方向：机械电子工程。