电容式触摸按键PCB布线

合集下载

电容按键布线规则参考[new]

电容按键布线规则

一、布局:

1.触摸通道与触控芯片、其它元件布局在不同的层。

2.触摸通道电阻尽量靠近芯片。

3.芯片大小滤波电容靠近芯片放置。

4.预留测试接口，以方便调试。

二、走线：

1. 尽量把触摸通道走线放在底层，触摸通道在顶层。

2. 触摸通道、触摸通道走线与铺地之间的间距至少30mil。

3. 不要把触摸通道走线布置在触摸通道下面。

4. 触摸通道走线间距应当至少是触摸通道走线宽度的两倍。

5.时钟、数据或周期信号走线都不应该与触摸通道走线相邻平行布设。这些信号线应当尽可能地与触摸通道走线垂直，或者布设在PCB的其他区域。如果时钟、数据或任何周期信号走线确实需要与触摸的信号走线平行布设，它们应当被布设在不同的层并且不能重叠，而且应当尽可能地缩短信号线平行部分的长度。

6.电源走线,触摸芯片最好用一根独立的走线从板子的供电点取电，不要和其他的电路（如LED回路）共用电源回路。触摸IC的供电从滤波电路输入，保持VDD与VSS并行，输入路径短而粗（40mil左右）。

7.采用星形接地,触摸芯片的地线不要和其他电路共用，应该单独连到板子电源输入的接地点，也就是通常说的采用“星形接地”。

8.单面板走线，如果采用单面PCB板，并用弹簧或其它导电物体做感应通道，感应通道到触控IC引脚的连线不走或少走跳线。

9.Sensor走线长度：或，这样可以减少来自射频的干扰。

10.Sensor通道电阻：500Ω~2K,起衰减共振作用。

三、铺地：

1.空白的地方可以网格铺地(线宽6mil、网格大小为30mil)。

2.触摸通道正对背面稍大些面积不要铺地，如果需要在比较潮湿的环境工作时，触摸通道所在层不要铺地。

电容式触摸按键布线

电容式触摸按键布线分享

1）:电容式触摸按键特点及应用

与传统的机械按键相比，电容式触摸感应按键不仅美观时尚而且寿命长，功耗小，成本低，体积小，持久耐用。它颠覆了传统意义上的机械按键控制，只要轻轻触碰，他就可以实现对按键的开关控制，量化调节甚至方向控制，现在电容式触摸感应按键已经广泛用于手机，DVD,电视，洗衣机等一系列消费类电子产品中！

2）:电容式触摸按工作基本原理

所谓感应式触摸按键，并不是要多大的力量去按，相反，力量大和小的效果是一样的，因为外层一般是一块硬邦邦的塑料壳。具体就电容式而言，是利用人手接触改变电容大小来实现的，通俗点，你手触摸到哪个位置，那里的电容就会发生变化，检测电路就会检测到，并将由于电容改变而带来的模拟信号的改变转化为数字信号的变化，进行处理！

3）: 电容式触摸按电容构成及判断

PCB材料构成基本电容，PCB上大面积的焊盘（触摸按键）与附近的地构成的分布电容，由于人体电容的存在，当手指按上按键后，改变了分布电容的容量(原来的电容并上了人体电容)，通过对PAD构成的分布电容充放电或构成振荡电路，再检测充放电的时间，或者振荡频率，脉冲宽度等方式可以检测电容容量的变化，继而可判断按键是否被按下。

电容式触摸按键布板要求

1）: PCB板的电容构成因素：

PCB板中电容构成因素如右图：

其中代表PCB板最终生成电容

代表空气中的介质常数

代表两板电介质常数

代表两极板面面积

代表两板距离

2）: PCB板的布局

电容式感应触摸按键实际只是PCB上的一小块覆铜焊盘，当没有手指触摸时，焊盘和低型号产生约5—10PF的电容值，我们称之为“基准电容”故为了PCB设计尽量达到这值，PCB需要进行更好设计！如下图：

触摸-触摸PCB设计注意事项

触摸PCB设计注意事项

此文档包含触摸PCB设计相关问题，用户可通过需求自行查阅：

1、触摸电路中的参考电容（CMOD）的要求；

2、使用赛元触控芯片，触控按键与引脚之间导线的过孔的要求；

3、触摸芯片和触摸按键能否不在一个板子上；

4、CMOD脚是否一定要接电容，不做触控功能时，CMOD脚是否可以用作普通IO口；

5、烧录脚dio/tclk是否可以用作触摸通道，应该如何调试触摸数据；

6、触摸PCB layout注意事项；

触摸PCB设计相关问题：

1、触摸电路中的参考电容（CMOD）的要求

赛元触控MCU的触控架构分为高灵敏度触控模式和高可靠触控模式，对CMOD电容的要求为：

1)使用了触摸功能，就必须在CMOD管脚上接上参考电容，且CMOD脚上接了CMOD

电容之后，此管脚就不能用作其他功能；

2)高灵敏度触控模式外接的CMOD电容容值范围为472~104，推荐使用103电容，

电容材质无特殊要求；

3)高可靠触控模式外接的CMOD电容容值范围为332~473，推荐使用103电容。建

议使用温度系数小精度高的电容，以免造成灵敏度不一致或随温度变化而变化。一

般插件电容建议5%精度涤纶电容，如需贴片电容则建议使用10%或更高精度的NPO

材质电容或X7R材质电容；

4)CMOD电容需要尽量靠近芯片管脚。

2、使用赛元触控芯片，触控按键与引脚之间导线的过孔的要求

触摸走线上的过孔不会影响触摸按键功能，但过孔会增加触摸按键引入干扰的概率，所以过孔最好是两个以下，以减小触摸通道上的干扰。

3、触摸芯片和触摸按键能否不在一个板子上

触摸芯片布线注意事项

触摸ＩＣ　ＬＡＹＯＵＴ　注意事项

一、在设计PCB时候最简单的方式就是感应线路周围都不铺地线，同时

要保证感应连线不要同其他线靠太近。缺点：抗干扰稍差，EMC测试效果差一些！

二、为了增加抗干扰和EMC测试效果，可以在PCB上空余的地方铺地线，为了

得到最理想的效果需要遵守一些规则，请参考以下例图：

1、感应盘周围如果铺地线，建议间距保证1mm以上；

2、触摸感应线尽量从背面走线，即触摸感应盘的另一层面；

×√

1.触摸面背面

2.触摸面背面

此资料仅供内部工程使用！联系人：尹先生１３７２４３０３９１８ＱＱ：２９１６３６５６９

4、触摸感应线尽量就近取短，保持总体长度一致，不绕圈；

5、两片触摸芯片应用时，两片触摸按键感应线路中间需加地线隔离，以防串扰；

6、触摸感应线不宜交叉走线，CS电容尽量靠近芯片且不宜放在触摸盘背面；

7、感应线应尽量细，与周围地线尽量保持一定间距：

a．如图说明，感应盘引线（从感应盘经过电阻到IC的这段连线）与地线或者周围其他线路尽量保持大于1mm的间距，至少也要大于0.6mm 。

b．两条感应线并行走时，应尽量拉大他们的间距，减少相互耦合电容。

此资料仅供内部工程使用！联系人：尹先生１３７２４３０３９１８ＱＱ：２９１６３６５６９

电容触摸感应原理与应用

1．电容触摸感应基本知识

首先，人体是具有一定电容的。当我们把PCB上的铜画成如下形式的时候，就完成了一个最基本的触摸感应按键。

上图左边，是一个基本的触摸按键，中间圆形绿色的为铜（我们可以称之为“按键”），在这些按键中会引出一根导线与MCU相连，MCU通过这些导线来检测是否有按键“按下”（检测的方法多种多样，这将在后面章节中谈到）；外围的绿色也是铜，不过外围的这些铜是与GND大地相连的。在“按键”和外围的铜之间是空隙（我们可以称为空隙d）。上图右边是左图的截面图，当没有手指接触时，只有一个电容Cp ，当有手指接触时，“按键”

通过手指就形成了电容Cf 。由于两个电容是并联的，所以手指接触“按键”

前后，总电容的变化率为

C% = ((Cp+Cf)-Cp)/Cp = Cf/Cp ………………公式1

下图更简单的说明了上述原理。

2．电容感应触摸器件的参数选择

弄清楚了上述原理后很自然的就会想到下面两个问题：

①空隙d的大小应该为多少呢？即“按键”与地之间的距离为多少？d 的大小会不会影响“按键”的性能？

②“按键”的大小应该为多少呢？它的形状、大小会不会影响“按键”的性能呢？

为了弄清楚这两个问题，我们首先介绍公式2：

在这个公式中d就是我们所说的空隙的间距，A表示的“按键”面积的大小，C表示没有手指接触按键时电容的大小Cp。显然，空隙间距d越大，Cp越小；面积A越大，Cp越大。已知手指触摸产生的电容范围为5~15pf，这是一个非常小的容值。当Cp非常小时，公式1中的C%将会比较大，也就是说MCU更加容易检测到这个电容值的变化。基于这种考虑，对于FR4 材料的PCB（1~1.5mm 厚度）板来说我们一般选取d=0.5mm，按键的面积A一般选取成人手指大小即可。

Touch应用笔记_PCB设计

1、按键

根据不同需求，触摸按键的材料通常为 PCB 铜箔、金属片、平顶弹簧等，不同按键均需按照相应规则去设计使用。

1.1 形状和尺寸

按键一般被用于检测一次单独的按键操作，按键的形状有多种，可以被设计为圆形、方形、三角形等。当设计触摸按键时，焊盘的形状并不很重要。焊盘的大小是要考虑的设计参数，焊盘大，则便于检测，且灵敏度更高；而焊盘小，则不易检测。基本的规则是：焊盘的大小应和人手指的平均尺寸差不多，以适合手指按压按键；例如 12.7mm*12.7mm 的正方形就是一个很好的触摸按键。同时焊盘上应敷阻焊油、不露铜。

除单独的按键外，触摸还可以设计为滑条、滑轮、矩阵等。根据 ADI 公司的推荐，按键大小尺寸如下表：

通常在按键的中间挖空，使PCB下方的光线可以通过挖空部分导到PCB上方，照亮覆盖物上的字符。按键的挖空尺寸和按键大小相关，如下表另外，外形并不是一个关键参数。具有相似大小的圆形与推荐的正方形外

形具有相同的功能。若是弹簧式按键，应尽量保证各弹簧按键到面板的距离一致、弹簧顶端与触摸面板之间尽量不要有缝隙。

1.2 按键间距

另外一个需要考虑的是一个按键与相邻按键间的间距。当一个人触摸按键，或它的覆盖层（塑料或玻璃等），人的手指不仅对当前的触摸按键，也对其相

邻的触摸按键产生额外的电容，只是对相邻的触摸按键影响稍小。在相邻焊盘

间保持一定的空隙将为手指的电容提供绝缘。通常4.7mm的空隙就足够了。图

1显示了推荐的布板，黑色的正方形为覆铜焊盘，相当于按

键。

1.3 覆盖层

电容与PCB布线

1、对于超高频电路，每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。

对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容

的个数，每5个输出配接一个1000pf的滤波电容。

2、高频电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。

3、每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容。

4、每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容。

5、每100cm2范围内，至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容。

6、每个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容，如

空间允许，应适当增加电容的配置量。

7、脉冲与变压器隔离准则：脉冲网络和变压器须隔离，变压器只能

与去耦脉冲网络连接，且连接线最短。

8、在开关和闭合器的开闭过程中，为防止电弧干扰，可以接入简单

的RC网络、电感性网络，并在这些电路中加入一高阻、整流器或负

载电阻之类，如果还不行，就将输入和载出引线进行屏蔽。此外，

还可以在这些电路中接入穿心电容。

9、退耦、滤波电容须按照高频等效电路图来分析其作用。

10、各功能单板电源引进处要采用合适的滤波电路，尽可能同时滤

除差模噪声和共模噪声，噪声泄放地与工作地特别是信号地要分开，可考虑使用保护地；集成电路的电源输入端要布置去耦电容，以提

高抗干扰能力。

电容式触摸感应面板PCB Layout指南

电容式触摸面板PCB Layout 指南

本文旨在为S-Touch T M 电容触摸感应设计所采用的各种PcB(印刷电路板)的结构和布局提供设计布局指导,包括触摸键,滑动条和旋转条。鉴于在多种应用中,两层PCB 板被广泛采用,本文以两层PCB 板为例,介绍PCB 板的设计布局

PCB 设计与布局

在结构为两层的PCB 中，S-Touch 触摸控制器和其他部件被布设在

PCB 的底层，传感器电极被布设在PCB 的顶层。每个传感器通道所需的调谐匹配电容器可以直接布设在该传感器电极的底层。需要指出的是，S-Touch 触摸控制器布设在底层，应该保证其对应的顶层没有布任何传感器电极。顶层和底层的空白区域可填充网状接地铜箔，铜箔距离感应电极需在3mm 以上

PCB 设计规则

第1层（顶层）

•传感器电极位于PCB 的顶层（PCB 的上端与覆层板固定在一起），感应电极一般布置

为一个焊盘，所有感应电极面积尽量保持一致大小，有效面积不得小于25mm ²，但也不能超过15mm ²×15mm ²，若超过这一尺寸，不但会降低灵敏度，而且会增加对噪声的易感性。感应电极大小应根据覆层板（外壳）的材料和厚度来适当布置，对应关系为（仅供参考）：

空白区域可填充网状接地铜箔(迹线宽度为6密耳，网格尺寸为30密耳)。

•顶层可用来布设普通信号迹线（不包括传感器信号迹线）。应当尽可能多地把传感器信

号迹线布设在底层。传感器信号迹线宽度请选用0.15mm~0.2mm ，建议不要超过0.2mm 。

•感应电极与接地铜箔的距离至少应为2mm ，我公司建议在3mm 以上

电容式触摸感应按键技术原理及应用

2010-05-26 12:45:02| 分类：维修 | 标签： |字号大中小订阅

市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键，以取代传统的机械式按键。针对此趋势，Silicon Labs公司推出了置微控制器(MCU)功能的电容式触摸感应按键(Capacitive Touch Sense)方案。电容式触摸感应按键开关，部是一个以电容器为基础的开关。以传导性物体（例如手指）触摸电容器可改变电容，此改变会被內置于微控制器的电路所侦测。

电容式触摸感应按键的基本原理

◆Silicon Labs 现提供一种可侦测因触摸而改变的电容的方法

电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的弛振荡器。如果不触摸开关，弛振荡器有一个固定的充电放电周期，频率是可以测量的。如果我们用手指或者触摸笔接触开关，就会增加电容器的介电常数，充电放电周期就变长，频率就会相应减少。所以，我们测量周期的变化，就可以侦测触摸动作。

具体测量的方式有二种：

(一)可以测量频率，计算固定时间弛振荡器的周期数。如果在固定时间测到的周期数较原先校准的为少，则此开关便被视作为被按压。

(二)也可以测量周期，即在固定次数的弛周期间计算系统时钟周期的总数。如果开关被按压，则弛振荡器的频率会减少，则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。

Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器(MCU)系列，可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能，连接最多23个感应按键。而且无须外部器件，通过PCB走线/开关作为电容部分，由部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。

电容按键布线规则参考[new]

电容按键布线规则

一、布局:

1.触摸通道与触控芯片、其它元件布局在不同的层。

2.触摸通道电阻尽量靠近芯片。

3.芯片大小滤波电容靠近芯片放置。

4.预留测试接口，以方便调试。

二、走线：

1. 尽量把触摸通道走线放在底层，触摸通道在顶层。

2. 触摸通道、触摸通道走线与铺地之间的间距至少30mil。

3. 不要把触摸通道走线布置在触摸通道下面。

4. 触摸通道走线间距应当至少是触摸通道走线宽度的两倍。

7.采用星形接地,触摸芯片的地线不要和其他电路共用，应该单独连到板子电源输入的接地点，也就是通常说的采用“星形接地”。

8.单面板走线，如果采用单面PCB板，并用弹簧或其它导电物体做感应通道，感应通道到触控IC引脚的连线不走或少走跳线。

9.Sensor走线长度：或，这样可以减少来自射频的干扰。

10.Sensor通道电阻：500Ω~2K,起衰减共振作用。

三、铺地：

1.空白的地方可以网格铺地(线宽6mil、网格大小为30mil)。

2.触摸通道正对背面稍大些面积不要铺地，如果需要在比较潮湿的环境工作时，触摸通道所在层不要铺地。

触摸感应PCB按键设计讲解

触摸感应PCB按键设计
培训讲师：李进课时:1H
日期：2015.05.05
目录
一、概述二、触摸按键设计指导三、PCB LAYOUT 技巧
一.概述
现在电子产品中，触摸感应技术正日益受到更多关注和应用，与传统的机械按键相比，电容式触摸感应按键不仅美观时尚而且寿命长，功耗小，成本低，体积小，持久耐用。它颠覆了传统意义上的机械按键控制，只要轻轻触碰，他就可以实现对按键的开关控制，量化调节甚至方向控制，现在电容式触摸感应按键已经广泛用于手机、DVD、电视、洗衣机等一系列消费类电子产品中！
0.2mm(5-8mil)的线宽，单面板线宽0.2-0.3mm(8-12mil)。 ·感应盘到IC引脚的走线应当尽量短，且来自百度文库量避免与其他感应线平行。
三. PCB Layout技巧
·感应盘到触摸芯片的连线周围1mm不要走其他信号线，与铺铜保持0.75mm以上。 ·感应盘到IC之间的连线长度尽量不相差太远。 ·感应盘到IC之间的连线尽量避免与其它感应走线平行，防止触摸之间相互干扰。 ·感应盘到IC之间的连线距PCB板边沿保持3mm以上的距离，在带有金属的外壳要保持在5mm以上距离。 2. 双面板走线如果直接使用PCB板上的铜箔作触摸感应盘，应使用双面PCB板。触摸芯片和感应盘到IC引脚的连线应放在背面（BOTTOM）。感应盘应放在顶层（TOP），安装时紧贴触摸面板。 3. 单面板走线如果采用单面PCB板，并用弹簧或其它导电物体做感应盘，感应盘到IC引脚的连线应不走或尽量少走跳线。 4. 滑条滚轮的走线 ·感应单元连线走底层：触摸感应芯片的感应通道引脚与按键感应盘和滑条感应单元的连线应尽量全部走 PCB 底层。 ·感应单元连线长度相近触摸感应芯片的感应通道到按键或滑条每个感应单元的连线应尽量长度相近。如需走过孔，则应尽量使顶层的线段最短。

触摸按键PCB 设计要点V01_20111121

图（7）（理想的布局方式）技术服务电话： 0755-86156056
頁 3/16
优方科技股份有限公司
图（8）（不理想的布局方式）走线间的间距儘量保持 2 倍線寬以上距離，最小不能小于 7mil，如果空间允许应尽量大。如
图 7 所示：不同 Touch 模塊相對應的鍵(例:key1;key5)避免走線靠在一起，即使靠在一起,也要在兩線中
BS 系列应用电路：
应用电路详见 Datasheet，以 BS83B16-3 為例，如图（1）所示：
1K~4K7 1K~4K7
1K~4K7 1K~4K7
U1 KEY1 KEY2
I/O Control Device SPI/IIC SPI/ IIC Devoce
KEY15 KEY16
RES VDD
VSS
頁 9/16
优方科技股份有限公司
數
介質名原料玻
砂糖
稱
璃
介電常 2.0~2.5 1.5~2.2
數
介質名砂
稱
亞硫酸鈉
介電常 3~5 5
數
介質名硫酸鋁笨.液體
稱
介電常
6
2.3
數
介質名穀物
稱
重油
介電常 3~8
數
2.6~3.0
介質名皂粉
稱
澱粉

如何设计电容感应式触摸开关

电容感应式触摸开关，需要稳定的单火线电源处理以及稳定可靠的触摸感应芯片，做到防误触发、防各种电磁干扰、负载干扰、环境干扰、甚至需要防水防尘功能等智能触摸开关功能要求。

1.电容式传感的基本原理

电容传感技术为开发人员提供了一种与用户互动的全新方式，在设计一个电容感应式触摸开关时，需要考虑许多不同的因素。从以往的使用经验来看，在各种不同的工作条件下，开关的灵敏性必须与多种情况相兼容。本节我们要讨论在设计电容感应式触摸开关PCB触点图形时，各种不同的排板设计对开关灵敏度的影响，包括电容式传感技术如何使器件具有更高的可靠性以及管理电容式传感技术的控制器如何通过提供更多功能为客户带来增值服务和降低维护成本。

机械开关比较容易磨损，甚至磨坏产品外壳，导致缺口或裂口处侵入污染物。电容式传感器就不会发生损坏产品外壳的情况，也不会出现缺口粘连物，更不会出现磨损。因此，采用这种技术的开关器件是替代多种机械开关产品的理想选择。

如下图所示，电容式开关主要由两片相邻的电路极板构成，而根据物理原理，两片极板之间会产生电容。如果手指等导体靠近这些极板，平行电容(parallelca PAC i-tance)就会与传感器相耦合。将手指置于电容式传感器上时，电容量会升高；移开手指，电容量则会降低，通过测量电容量就可以判断手指的碰触。

电容式传感器由两片电路极板及相互之间的一定空间所构成。这些电路极板可以是电路板的一部分，上面直接覆盖绝缘层，当然，也可以使极板顺应各种曲面的弧度。

构建电容式开关的要素包括：电容器、电容测量电路系统、从电容值转换成感应状态的局部智能装置。

电容触摸式按键设计规范及注意事项

技术研发中⼼查达新

所有电容式触摸传感系统的核⼼部分都是⼀组与电场相互作⽤的导体。在⽪肤下⾯，⼈体组织中充满了传导电解质(⼀种有损电介质)。正是⼿指的这种导电特性，使得电容式触摸式按键应⽤于电路中，替代传统的机械式按键操作。

关于电容触摸式按键设计，有下列要求：

1.PCB触摸焊盘

①.感应按键⾯积，即焊盘接触⾯积应不⼩于⼿指⾯积的2/3，可⼤致设计为5*6mm、6*7mm；且按键间的距离不⼩于5mm，如下图：

②.连接触摸按键的⾛线，若是双⾯板尽可能⾛按键的背⾯，⾛在正⾯的画需保证离其他按键2mm以上间距；

③.感应按键与覆铜的距离不⼩于2mm，减少地线的影响；

2.感应按键⾯壳或外壳

①.⾯壳材料只要不含有⾦属都可以，如：塑胶，玻璃，亚克⼒等。若⾯壳喷漆，需保证油漆中不含⾦属，否则会对按键产⽣较⼤影响，可⽤万⽤表电阻档测量

油漆表⾯导电程度，正常不含⾦属油漆的⾯壳电阻值应为兆欧级别或⽆穷⼤。通常⾯壳厚度设置在0～10mm之间。不同的材料对应着不同的典型厚度，例如亚克⼒材料⼀般设置在2mm～4mm之间，普通玻璃材料⼀般设置在3mm～6mm之间。

②.可以⽤3M胶把按键焊盘与⾯壳感应端黏连、固定，或者通过弹簧⽚⽅式焊接在PCB焊盘的过孔上与⾯壳感应端相连；如下图：

③.触摸按键PCB与触摸⾯板通过双⾯胶粘接，双⾯胶的厚度取0.1～0.15mm ⽐较合适，推荐采⽤3M468MP，其厚度

0.13mm。要求PCB与⾯板之间没有空⽓，因为空⽓的介电系数为1，与⾯板的介电系数差异较⼤。空⽓会对触摸按键的灵敏度影响很⼤。所以双⾯胶与⾯板，双⾯胶与PCB粘接，都是触摸按键⽣产装配中的关键⼯序，必须保证质量。

两种电容式触摸按键电路设计要点

珠海格力电器股份有限公司广东珠海 519000

摘要：TS08N/NE和CAP 1298是家用电器显示板常用的两款电容式触摸芯片。前者引脚较多，电路设计复杂、成本高，但是软件开发工作量较小；而后者引脚较少，电路设计简单、成本低，但是需要进行一定的软件开发。两种设计方案均存在一定的设计难度。本文作者在大量工程实践的基础上面，提炼出了相关设计要点供大家参考。

关键词：TS08N/NE CAP 1298电容式触摸芯片显示板

Key points of design of two capacitive touch key circuits

Hu Haoran Song Zhizhong

Gree Electric Appliances, Inc.of Zhuhai Zhuhai Guangdong 519000

Abstract: TS08N/NE and CAP 1298 are two capacitive touch chips commonly used in display boards of household appliances. The former has more pins, complex circuit design and high cost, but less software development work; The latter has fewer pins, simple circuit design and low cost, but requires certain software development. The two design schemes have certain design difficulties. Based on a large number of engineering practices, the author has extracted the relevant design points for your reference.

电容式触摸按键-PCB布线

1.电源

A.优先采用线性电源，因为开关电源有所产生的纹波对于触摸芯片来说影响比较大

B.触摸IC的电源采用开关电源时，尽量控制纹波幅度和噪声。在做电源变化时，如果纹波不好控制，可采用LDO经行转换

C.触摸芯片的电源要与其他的电源分开，可采用星型接法，同时要进行滤波处理。

如果电源干扰的纹波比较大时可以采用如下的方式：

2.感应按键

A.材料

根据应用场合可以选择PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等

但在安装时不管使用什么材料，按键感应盘必须紧密贴在面板上，中间不能有空气间隙。

B.形状：

原则上可以做成任意形状，中间可留孔或镂空。我们推荐做成边缘圆滑的形状，如圆形或六角形，可以避免尖端放电效应

C.大小

最小4mmX4mm,最大30mmX30mm，有的建议不要大于15mmX15mm，太大的话，外界的干扰相应的也会增加

D.灵敏度

一般的感应按键面积大小和灵敏度成正比。一般来说，按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍，并且增大电极的尺寸，可以提高信噪比。各个感应盘的形状、面积应该相同，以保证灵敏度一致。

灵敏度与外接CIN电容的大小成反比；与面板的厚度成反比；与按键感应盘的大小成正比。

CIN电容的选择：

CIN电容可在0PF～50PF选择。电容越小，灵敏度越高，但是抗干扰能力越差。电容越大，灵敏度越低，但是抗干扰能力越强。通常，我们推荐5PF～20PF

E.按键的间距

各个感应盘间的距离要尽可能的大一些（大于5mm），以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做感应盘时，若感应盘间距离较近