基于嵌入式技术的感应按键设计

2012-09-10 15:47:00来源: 互联网
3 硬件设计

  基于ATmega48的感应按键,在硬件设计上非常简单,每路按键只需要一个电阻和一个电容即可实现。通常情况下,感应电极一般以铜箔形式分布在印刷电路板上,可以根据具体的应用需要将感应电极设计成不同的尺寸和形状。同时,采用金属弹簧或者导电海绵等具有导电功能的介质,能够将按键延伸到合适的长度或高度,如图2所示。

  

 

  图2 采用金属弹簧延伸的感应电极

  

硬件原理图

 

  图3 硬件原理图

  典型应用情况下,采样电容C1或C2采用22 nF,限流电阻R1或R2采用1 kΩ。但是实际应用系统中需要根据感应按键的灵敏度,对采样电容的容值和限流电阻的阻值进行调整,以达到最佳效果。硬件原理图如图3所示。

  4 函数库安装与软件配置

  要把ATmega48单片机的I/O口作为感应按键输入口来使用,首先需要安装QTouch函数库Atmel_QTouch_Libraries,目前比较新的函数库版本是4.3。安装完毕后,需要将与单片机对应的库文件加载到工程中。Atmel公司的集成开发环境AVR Studio提供了便捷的设置,新建一个工程后,可在Project→Configuration Options→Libraries界面中添加函数库链接文件。

  其次,需要对I/O口进行配置。在工程配置(Project→Configuration Options→Custom Options)界面设置相应的宏定义参数即可,如图4所示。

  

 

  图4 AVR Studio工程配置界面

  D_QTOUCH_:需要使用QTouch函数库。

  DSNSK=C和DSNS=C:表示将ATmega48 PC口设置为感应按键口。

  DQT_NUM_CHANNELS=4:表示最大可用通道数量。

  DQT_DELAY_CYCLES=1:表示采样电容充放电周期时间。

  另外,在应用系统源程序中需要加入库函数的头文件。代码如下:

  #include "touch_api.h"

  5 系统应用

  应用流程如图5所示。在系统初始化之后,首先调用config_sensors()函数将需要的I/O口配置成感应按键的采样口,并对各个感应按键的各个状态进行初始化。然后是设置感应参数,这些参数包括按键校准阈值、正向漂移值、负向漂移值、最大连续感应时间等。最后,在应用系统的主程序中,需要周期地调用库函数qt_measuer_channels()对感应信号进行测量,并检测按键的状态。

  

QTouch应用流程

 

  图5 QTouch应用流程

  需要注意的是,感应按键采集使用了系统的一个定时器中断,因此,应用系统中的中断程序会对其造成一定的影响。这就要求在按键感应的过程中,应用系统的中断服务程序的处理时间越短越好。在电容感应工作的时候,中断服务程序处理时间不应该超过1 ms,否则将严重影响感应按键的灵敏度,甚至会导致感应按键失灵。

应用系统程序如下:

  int main( void ){

  init_system();/*系统初始化*/

  config_sensors();/*将I/O口配置成感应按键*/

  qt_init_sensing();/*初始化感应传感器*/

  qt_set_parameters();/*感应参数设置*/

  init_timer_isr();/*用于感应按键的定时器设置*/

  qt_filter_callback = 0;/*滤波参数选择*/

  __enable_interrupt();/*使能定时器中断*//*应用程序主循环 */

  while (1) {

  if( time_to_measure_touch ) {

  time_to_measure_touch = 0u; /*继续下一个采集周期*/

  qt_measure_sensors( current_time_ms_touch );/*感应检测 */

  }

  KeyBuff = (qt_measure_data.qt_touch_status.sensor_states[0]);/*获取感应按键状态*/

  ……/*系统应用程序*/

  }

  }

  6 结语

  基于Atmel QTouch技术的嵌入式感应按键设计,简化了设计难度,降低了系统的应用成本,节省了印刷电路板的尺寸空间,系统应用稳定,可灵活应用于各类电子产品中。

关键字:嵌入式  感应按键

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0910/article_16745.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
嵌入式
感应按键

小广播

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved