节选自《电容式触控技术导入及解析》
算法概述
一个触摸板通常由多条导电的条状数组形成的电容组成,手指的出现可以改变接局部的电容。对电极进行顺序的扫描,得到一组能够反映当前电容值的相应的数值,使用相应的算法来检测一个手指或多个手指的出现(触摸)。
图5-1 触摸板操作示意图
下面介绍一下常见的检测方法:
图5-2 绝对电容检测扫描方法
通常采用恒流源给电容充电的方法,其振荡周期为CV/I。电容Cx在没有手指触摸的时候小于有手指触摸的时候,这样有手指触摸时的振荡频率小于没有手指触摸时的振荡频率。通常手指检测需要计数器统计数个周期,这样检测一根扫描线需要的时间就比较长,导致扫描速度慢。
目前该扫描方法最为流行,被Cypress, Synaptics和Microchip等公司采用。
PIXCIR的双端差分式的扫描方式(即相对电容1方法)结合核心算法,保证了在各种温度、湿度等大环境的改变下,数据不会有失真,这就是PIXCIR算法最有价值之处。
图5-3 PIXCIR使用的相对电容检测方法
PIXCIR的算法是基于空间导数的算法,这个检测信号既有正值也有负值。当一个从负值到正值转变时意味着一个手指的出现(可以改变方向检测,即:由正值变为负值)。
图5-4 检测数据示意图
位置检测是PIXCIR算法核心的部分,通过图5-4可以看出,PIXCIR的提取电容数据值既有正值也有负值,在正、负值有一次明显的变化,意味着有一个触控点。在完成这种趋势检测后可以确认是否被触控,有几个触控点等信息。图5-5是软件架构图,MCU运行的软件主要包括位置检测算法,降噪算法、手势识别等,并包含对Tango的配置程序,接口程序等。
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