把電容感應添加到消費品或工業(yè)品中，對傳感器的穩(wěn)健性和反應能力要求都非常高，同時還需要最大限度地減少電流消耗和解決其他系統(tǒng)級設計的優(yōu)先性。基于通用8位微控制器的電容感應解決方案，不僅可以做到上述要求，還能夠在開發(fā)過程中的每一個環(huán)節(jié)中幫助設計人員，使他們能夠采用電容感應固件庫來生成項目，在直觀和功能強大的集成開發(fā)環(huán)境中添加調試功能，并在系統(tǒng)中采用電容傳感可視化工具查看實時電容傳感性能。

下面我們就來詳細的看一下，基于8位微控制器智能電容感應設計的基礎原理都有哪些。

電容感應技術測量連接到傳感器的輸入電極的電容。被測量的電極通常是印刷電路板（PCB）設計的直徑為10毫米的圓形實心銅，它與電路板的地線隔離。通常由一種類型的塑料或玻璃制成的薄的疊加，有時附著在印刷電路板上，得到的系統(tǒng)可以用作不需要機械按鈕的觸摸界面。當用戶觸摸覆蓋電極的區(qū)域時，人體的靜電電容會影響該電極的電容耦合，從而使芯片上電容傳感器的測量電容發(fā)生變化。對樣本流進行后樣品處理，能夠檢測到這種電容變化，并將其認定為“觸摸”。

除了電路板布局和電極設計相關的硬件方面的考慮，當對系統(tǒng)級事件作出動態(tài)響應時，傳感器的后樣本處理必須更新狀態(tài)變量。觸摸感應策略通常涉及維持基線的問題，當電極處于非接觸狀態(tài)，以及設置一個或多個相對于基線的觸摸閾值時，會出現(xiàn)電容傳感器的預期輸出。處理比較這些傳感器輸出的閾值來確定觸摸和釋放事件的發(fā)生。除了這些操作，固件必須設計盡可能實現(xiàn)有效地操作，以最大限度地減小代碼大小和平均電流消耗。

為了幫助緩解固件開發(fā)的負擔，許多電容傳感器供應商提供固定功能的器件，這些器件提供了一個集成電路，采樣電容和輸出觸摸資格可以通過串行接口或端口引腳的邏輯狀態(tài)。除此之外，一個支持電容感應的微控制器與電容感應固件庫一起使用時，結合了固定功能設備的易用性與通用混合信號MCU的靈活性。預編譯庫提供了用于檢索觸摸事件信息的觸摸資格算法，狀態(tài)變量維護以及一個簡單的應用程序設計接口（API）。剩下的閃存和眾多片上外設給開發(fā)者為MCU增加更多的功能和責任提供了機會。

這一8位微控制器電容感應固件庫充分利用了設備的電源管理單元（PMU）和片上實時時鐘。這允許開發(fā)人員創(chuàng)造一個復雜的，模式切換MCU，它可以在大多數(shù)情況下實現(xiàn)低于1μA的平均電流消耗。

結語

基于8位微控制器智能電容感應設計方案，在具備了傳統(tǒng)電容感應方案優(yōu)點的前提下，最大限度的減少了電流消耗和開發(fā)負擔，全方位的減少了代碼大小，讓MCU能夠擁有更多功能。