原创 AT42QT2160电容式触控芯片运用

   AT42QT2160是Atmel推出的一款电容式触控芯片，可管理16个按键或一个2到8个键构成滑块，该芯片采用IIC接口，地址寻址寄存器，主要运用在消费电子、移动终端、PC外设等产品中。目前在公司正在使用AT42QT2160设计产品，使用电容式触摸按键作为人机界面，会比传统的机械按键、电阻式的按键等高档不少，获得更好的用户体验感。在整个产品开发过程中，遇到了不少问题，至今，也未把所有的问题解决掉。深深感觉到要把一个芯片深入的掌握、成功的应用到产品设计中并非易事。

      Atmel的产品的相对稳定，大厂的IC一般可靠，因此我司不少MCU使用了Atmel公司的产品，由于使用习惯的问题，在后续的很多设计中，都会优先考虑或采用Atmel的芯片。再者，由于公司的产品把可靠性放在第一位，对物料的成本并不敏感。

     在使用AT42QT2160之前，使用过两家的触摸芯片，在此不再祥诉。在较强的电磁波下，均无法正常工作，很容易误触发。注：我司产品内置了13.56MHz的非接触式IC卡的RC500读写电路模块，电磁波的辐射强度大，毕竟读IC、CPU卡距离在7 cm左右，而且不能去衰减该电磁波强度来减弱对触摸芯片的影响，读卡效果是放在第一位的。

     整个产品的电磁环境是相当恶劣的。可以这么说，在这样的电磁环境下，使用电容式触控方案是不理想的，应该使用电阻触控解决方案，因为电阻触摸是采用压力导致形变引起阻值变化而获取按键位置的原理，对电磁辐射不敏感，不会受13.56Mhz的影响。但我们还是坚持走电容式触摸的方向，毕竟以后主流的触控技术还是属于电容式的，也作为产品的一个亮点。

     使用Atmel公司的AT42QT2160后，芯片可以工作，但误触发还是有。通过调节内部的相关寄存器、改善PCB电路、调节电路参数等三方面来开展工作：1、寄存器设置方面：主要为Burst Length 寄存器，我称其为灵敏度寄存器，共16个，每个按键可单独调节，值越大，越灵敏当LP_MODE的值为1时，最好不超过0x64，即不要超过400个脉冲数，在实际调试过程中，发现每个键的灵敏度并不是独立性那么好，往往相互影响是比较大的，这也是最难得地方：耦合的问题；Negative Threshold寄存器，为阀值寄存器，共16个，每个按键可单独调节；输入信号只有超过阀值的信号才能识别，主要通过调节此寄存器可防止误触发的作用；Burst Length 寄存器和Negative Threshold寄存器是使用该款芯片调节较多的两类寄存器，说实在，由于产品的差异性，他们还是很难调好的，比较耗费时间；Burst Repetition寄存器主要用来抗干扰，相当于将芯片采集的信号求多次输入平均值，以提高稳定性，值的增大会使按键响应速度变慢，不建议设的很大，在当前产品中，设为0x03，已经足够，再大，响应速度会慢，如果环境没有什么干扰，可直接使用默认值0x01；Detect Integrator寄存器可用来对信号进行滤波，可滤掉一些超过阀值的毛刺信号，默认值为0x03；以上四类寄存器是开发该芯片按键功能需主要调节的寄存器，其余的寄存器均需设置一下就可以。

      设计电容式触控按键，PCB按键的设计也比较讲究，具体细节官方的DataSheet有较详细的讲解，在此不作讨论。基本按照官方资料设计的按键，可使用，不过最好的是根据实际情况、经验，依靠理论来设计按键，同时考虑干扰、接地等因素！

      贴在PCB上的面板，是在整个系统中，影响按键效果比较主要因素，面板中的金属含量对按键的影响是很大的，含量过多均会把信号屏蔽掉，大大降低按键灵敏度和可控性，至于原理，金属的屏蔽原理及等电位原理。

    对于有关问题，大家可以随时相互交流...