触摸按键设计要求规范
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。
3.为降低串扰,应当尽可能地增大两个触摸通道之间的间距以及触摸通道与触摸通道走线之间的距离。
在可能的情况下,在两个触摸通道之间铺地、触摸通道走线之间加入铺地。
4.铺地被用来填充PCB的空白区域,铺地能够帮助触摸模块屏蔽外部噪声源,还能够稳定触摸线路的固有电容。
触摸按键设计参考
由于实际应用中,触摸按键基本都需要覆盖层,该文档默认电路设计中都存在覆盖层。
一、走线在工艺允许情况下,尽可能细和短,和LED等驱动线若出现交叉,尽可能90度交叉,避免近距离平行。
尽可能避免过孔。
高速信号线同样尽量远离触摸传感器走线,若出现交叉尽量垂直交叉,使用地线与高速信号线进行耦合,避免高速信号线与触摸传感器走线产生耦合。
建议触摸按键的直径(边长)在15mm,最好不低于10mm二、覆盖层材料覆盖层的厚薄是影响触摸按键效果的重要因素,过厚的覆盖层会影响电容变化率,建议在条件允许的情况尽可能的薄,建议不应超过3mm,在覆盖层比较厚的情况,可以在触摸按键上方开槽填充导电泡沫和垫片等材料。
高介电常数的覆盖材料比低介电常数灵敏度更高,但是高介电常数的覆盖层更容易带来串扰,特别是触摸传感器距离较近的情况下。
覆盖层和触摸按键之间尽可能避免存在空气,否则会导致介电常数大幅减小,1mm的气隙会导致灵敏度下降1/4~1/2,有可能的情况,尽可能使用粘合剂把覆盖层和PCB粘合好。
如果触摸按键之间距离过近,为避免串扰,可以考虑在相邻触摸按键的中部开气隙槽。
一般情况下,不建议使用导电覆盖层。
三、主动屏蔽主动屏蔽能够减少近距离时各个按键之间串扰、寄生电容和其他走线引发的干扰。
主动屏蔽线在按键周围走线建议宽度不小于1mm,屏蔽线与按键的建议间距2~3mm。
在按键与芯片引脚之间连接线附近,屏蔽线的宽度可与连接线保持一致,间隔可以缩短至0.5mm。
四、电源处理PCB接地时,因为和人体形成共地回路,触摸效果要比不接地时好。
尽可能采用更高的VDD供电。
如果没有覆盖层情况下,需要考虑ESD。
五、软件处理触摸按键必然会引入抖动和噪声,建议在MCU资源允许情况下引入软件二次处理,软件处理方法较多,有针对工频干扰的工频周期采样平均法,针对毛刺的压摆率限流器滤波等。
还有较为复杂的数字滤波器等。
工频周期采样平均——若每个工频周期采样次数设置为10次,则利用定时器每2ms触发一次单个或多个通道采样,把采样结果累加平均。
按键设计经验规范
按键设计经验规范07.9.2009 in 手机结构设计by admin按键设计1,导航键分成4个60度的按键灵敏区域,4个30度的盲区,用手写笔点按键60度灵敏区域与盲区的交界处,检查按键是否出错,具体见附图2,keypad rubber平均壁厚0.25~0.3,键与键间距离小于2时,rubber必须局部去胶到0.15厚度,以保证弹性壁的弹性3,keypad rubber导电基高度0.3 ,直径φ2.0(φ5dome),直径φ1.7(φ4dome),加胶拔模3度4,keypad rubber导电基中心与keypad外形中心距离必须小于keypad对应外形宽度的1/6,尽量在其几何中心5,keypad rubber除定位孔外不允许有通孔,以防ESD6,keypad rubber与壳体压PCB的凸筋平面间隙0.3,深度间隙0.17,keypad rubber柱与DOME之间间隙为08,keypad dome接地设计:(1).DOME两侧或顶部凸出两个接地角,用导电布粘在PCB接地焊盘上(2).DOME两侧凸起两个接地角,翻到PCB背面,用导电布粘在是shielding或者接地焊盘上(不允许采用接地角折180压接方式,银浆容易断9,直板机key 位置的rubber比较厚,要求key plastic部分加筋伸入rubber,凸筋距离dome 0.5,凸筋与rubber周圈间隙0.0510,翻盖机键盘间隙(拔模后最小距离):键与键之间间隙0.2,导航键与壳体间隙0.15,独立键与壳体间隙0.12,导航键中心的圆键与导航键间隙0.111,直板机键盘间隙(拔模后最小距离):键与键之间间隙0.2,导航键与壳体间隙0.2,独立键与壳体间隙0.15,导航键中心的圆键与导航键间隙0.112, 键盘唇边宽与厚度为0.4X0.413,数字键唇边外形与壳体避开0.2,导航键唇边外形与壳体避开0.314,keypad键帽裙边到rubber防水边≥0.515,键盘上表面距离LENS的距离为≥0.4mm16,数字键唇边深度方向与壳体间隙0.05,导航键深度方向与壳体间隙0.117,按键与按键之间的壳体如果有筋相连,那么这条筋的宽度尽量做到2.5mm以上,以增强按键的手感,并且导航键周围要有筋,以方便导航键做裙边18,钢琴键,键与键之间的间隙是0.20MM,键与壳体之间的间隙是0.15MM,钢板的厚度是0.20毫米。
触摸按键设计地的要求的要求规范
cx电压从0开始充电,一直到v1上图右边是一个最基本的触摸按键,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MAU相连,MAU通过这些导线来检测是否有按键按下,外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连,在按键和外围铜直接是空隙(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二。
硬件连接电容式触摸按键原理现阶段,随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键,电容式触摸按键的应用领域也日益广泛,包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容,会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计1. 触摸PAD材料触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时,触摸线和弹簧连接处的PCB,镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径,保证弹簧即使被压缩到PCB板上,也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
触摸按键原理及设计要点
触摸按键原理及设计要点
触摸按键的原理
在现代电子设备中,触摸按键可以被认为是一种非常重要的交互方式,它大大提高了人类和机器之间的交互体验。
触摸按键的原理是使用一个光
电继电器来控制外部设备的电源。
当按下触摸按键时,光电继电器会产生
一个短暂的电流,这个电流会激发外部设备的继电器,从而控制电源的开关。
触摸按键的设计要点
1.选用高品质的外壳材料。
触摸按键的外壳材料有很大的影响,它的
耐用性,强度,重量和抗紫外线性都会影响触摸按键的使用体验。
2.确定合适的排布方式。
触摸按键的排布对交互体验至关重要,排布
合理能够有效减少用户的操作负担,促进更高的交互效率。
3.选择高性能的光电继电器。
光电继电器是触摸按键的核心组件,它
的性能直接影响触摸按键的稳定性和可靠性。
4.优化触摸按键的交互体验。
在设计触摸按键时,应当注意交互方式
的细节,比如按键的阻尼效果,触摸面板的颜色和材质等。
5.有效保护电源线路。
触摸按键的电源线路通常比较复杂,应该采取
有效的措施来防止外界的干扰,例如接地,加屏,加射频滤波器等。
6.注意电磁兼容性。
硅胶按键设计标准
硅胶按键设计标准
硅胶按键是一种常用的按键类型,广泛应用于电子产品中。
为了确保硅胶按键的质量和可靠性,需要遵循一定的设计标准。
以下是硅胶按键设计标准的内容:
1.按键尺寸:按键的大小应根据产品的使用场景和人体工程学原理设计,一般来说,单个按键的长度不应小于6mm,宽度不应小于4mm,高度不应小于1.5mm。
2.按键形状:按键的形状应符合人体工程学原理,以便于使用者操作和触摸。
常见的形状包括圆形、方形、长方形等。
3.按键布局:按键的布局应合理,能够方便使用者操作。
一般采用矩阵式布局,每个按键之间的间距应不小于2mm。
4.按键手感:按键的手感应该轻巧而有力,具有良好的弹性和回弹性。
5.按键耐久性:按键的使用寿命应符合产品的使用寿命要求。
常见的测试标准包括按键寿命测试、耐高温测试、耐低温测试等。
6.按键防水性:硅胶按键常用于户外产品和易受潮的场合,因此需要具备较好的防水性能,一般采用IP67等级的防水设计。
7.按键颜色:按键的颜色应符合产品的外观审美要求,常见颜色包括黑色、白色、灰色、红色、绿色、蓝色等。
总体来说,硅胶按键设计应根据产品的使用场景和要求,遵循以上标准进行,以确保按键的质量和可靠性。
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触摸感应按键设计指南
触摸感应按键设计指南触摸感应按键设计一、触摸按键的原理两块导体(极板)中间夹着一块绝缘体(介质)就能构成的电容。
对触摸感应按键而言,PCB 板上的金属感应盘就是电容的一个极板,而周围铺铜或手指构成了另一个极板,PCB材料本身或者PCB板上覆盖的介质就是电容中间的绝缘体,因而构成一个电容器。
平板电容器的容值计算公式为:其中:C:PCB板最终生成电容ε0:空气中的介电常数εr:两极板间介质的相对介电常数A:两极板面积d:两极板距离无手指触摸和有手指触摸时电容构成如下图。
当没有手指接触时,只有基准电容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无手指触摸示意图有手指触摸示意图这个电容的变化引起芯片内部振荡频率或充放电时间的变化,使芯片内部能够检测到触摸发生,从而产生触发信号。
电容的变化率越大,触摸就越易检测到。
PCB的设计原则同样也是使触摸前后的电容变化率尽可能大:即减小PCB的基准电容,增大手指电容。
所以PCB 设计对触摸效果有很大的影响,甚至决定整个触摸产品的开发。
二、PCB设计考虑1、PCB设计关键点a、触摸模块单独做成一块PCB板(强烈建议)b、抑制干扰c、减小触摸PCB的基准电容2、减小PCB的基准电容:上面提到的平板电容器的容值计算公式为:为使基准电容量尽可能小,主要控制极板面积和极板距离。
极板面积主要体现在触摸盘的大小、铺地的比例、感应走线的长度、宽度上,极板距离主要体现在触摸盘、感应走线与铺地的间距上。
3、触摸按键的形式、间距和铺地考虑a、触摸按键形状触摸按键可以是任何形状,但尽量集中在正方形、长方形、圆形等比较规则的形状以确保良好的触摸效果,避免将触摸按键设计成窄长的形状(规则的形状的触摸效果要比不规则的好得多)。
b、单个触摸按键顶层(TOP)铺地形式:可以铺实地或网格地,如图。
产品设计中几种按键设计的要点
产品设计中几种按键设计的要点在产品设计中,按键设计是非常重要的一环,因为它直接影响到用户的操作体验和产品的易用性。
以下是几种按键设计的要点,旨在提供一些指导原则和思考方向。
1.按键的形状和尺寸:按键的形状和尺寸应该合适,以便用户轻松触摸和按下。
一般来说,按键的表面应该平坦,不易滑动,并且有足够的阻力,避免用户意外按到。
2.按键的布局和分组:按键的布局和分组应该合理,方便用户按下正确的按键。
将相关功能的按键放在一起,可以帮助用户快速找到所需的按键,减少操作错误的可能性。
3.按键的标识和反馈:按键的标识应该清晰可见,以便用户明确其功能。
使用易于理解的图标、文字或符号来标识按键,避免使用模糊或难以辨认的标识。
此外,给用户提供按键的反馈,例如通过声音、震动或视觉效果来确认按键已被按下。
4.按键的触发力和行程:按键的触发力和行程应该适中,以达到用户舒适的按压感觉,并提供足够的反馈。
触发力过大可能导致用户疲劳,触发力过小则容易误触。
行程长度也要合适,过长会降低用户的响应速度,过短则容易误按。
5.按键的可持续性和耐用性:产品的按键应该具有良好的可持续性和耐用性,以保证其使用寿命和稳定性。
按键的材料应该耐磨、耐久,不易破损或变形。
此外,按键的设计应该考虑到长时间使用的情况下,减少用户的疲劳感。
6.按键的反应速度:按键的反应速度应该尽可能快,以减少用户的等待时间和提升操作的流畅性。
对于一些需要长时间等待的操作,可以通过进度条或其他方式给用户一定的反馈,以提高用户体验。
7.按键的安全性:对于一些具有安全性要求的产品,按键的设计需要考虑到用户的安全,例如避免设计容易误按的按键,或者采用多重确认的方式来避免误操作。
8.按键的易维修性:在一些需要维修或更换的产品中,按键的设计应该考虑到易维修性,以便用户能够方便地进行维护。
例如,采用模块化设计,使得按键能够独立更换,而不需要整个产品的更换。
9.按键的人体工程学:按键的设计应该符合人体工程学原则,以确保用户能够舒适地操作产品。
触摸按键PCB 设计要点V01_20111121
单独按键操作,兩個按鍵以上的應用,在 Sensor Pad 之間的距離至少保持 2.5mm 以上,避 免相鄰按鍵的交換干擾。
Sensor Pad 之間的距離过小,需在中间加地线进行隔离。 Slide 及 Wheel 的應用則保持在(0.3mm-1mm)即可。 当用 PCB 铜箔做感应盘时,若感应 PAD 之间有空间,则感应盘之间用铺地隔离,如果各个感
間走一條地線。 同一條線(Via)儘量不使用過孔(Via) ,若要用不要超過兩個以上,避免干擾源增加。 各 Sensor Pad 触摸通道的走線彼此間要儘量遠離,且也要遠離其他元件和走線,尤其是要
遠離信號線( 例如 IIC 、SPI 通信線、高频通信走线) 。在沒有辦法避免的情況下,請讓兩 者垂直佈線,不能平行走線,或在兩線中間加上地線。 在 Sensor Pad 的感度足夠的情況下,可將 Sensor Pad 的周圍铺地網,使 Sensor Pad 的信 號相對穩定。
介質名 乙醇
稱
炭灰
礦石 甲醇
硫酸 PVC 粉末 生橡膠
介電常 2.5
數
25~30
25~30 30
84
1.4 2.1~2.7
介質名 鋁粉
稱
瀝青
碳酸鈣 硫酸鈣 水泥 煤粉 PE(聚乙烯)顆粒
介 電 常 1.6~1.8 2.5~3.2 1.8~2.0 5.6
1.5~2.1 1.2~1.8 1.5
技术服务电话: 0755-86156056
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图(7)(理想的布局方式) 技术服务电话: 0755-86156056
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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
触摸按键方案
触摸按键方案1. 引言触摸按键是一种通过触摸感应表面来实现操作的输入方式。
相较于传统的机械按键,触摸按键具有更加简洁、美观、易于维护的优势,因此在许多电子设备中被广泛应用。
本文将介绍触摸按键的工作原理、设计要点以及常见的应用案例。
2. 工作原理触摸按键通过检测人体对电容的影响来实现触摸操作。
一般而言,使用电容感应触摸技术来实现触摸按键。
电容感应触摸技术主要依赖于电容传感器,在触摸按键的表面布置一层导电玻璃或金属薄膜,并通过电容传感器来检测人体接近时的电容变化。
触摸按键的电容传感器通常采用两种不同的技术来实现:2.1 电阻感应技术电阻感应技术通过在触摸按键的表面覆盖一层导电材料,并在其周围布置一组感应电极,将触摸按键形成的电容作为电路的一部分来测量。
当人体接近触摸按键时,电容的值会发生变化,从而触发相应的操作。
2.2 电容感应技术电容感应技术利用触摸按键上表面电角模型来感应人体靠近时的电容变化。
通过在触摸按键表面布置一组感应电极,当人体接近时,感应电极的电容值会发生变化,从而触发相应的操作。
3. 设计要点在设计触摸按键方案时,需要考虑以下几个关键要点:3.1 材料选择触摸按键的材料选择是一个重要的设计决策。
常用的材料包括导电玻璃、金属薄膜等。
材料的导电性能、机械强度以及透明性等特性需要综合考虑。
3.2 电路设计触摸按键的电路设计需要合理布局感应电极,并选择合适的电容传感器和信号处理芯片。
电路设计的关键是确保稳定的电容测量和低功耗。
3.3 接地设计触摸按键的接地设计是确保触摸按键稳定性和可靠性的关键。
合适的接地方案可以降低触摸按键受到干扰的可能性,并提供稳定的工作环境。
3.4 防护设计触摸按键的防护设计需要考虑防水、防尘等特性。
合适的防护设计可以提高触摸按键的寿命和可靠性。
4. 应用案例触摸按键广泛应用于各种电子设备中,下面是一些常见的应用案例:4.1 智能手机智能手机是最常见的触摸按键应用之一。
触摸屏幕作为手机主要的输入方式,具有良好的用户体验和操作便捷性。
触摸按键方案
触摸按键方案随着技术的发展,触摸按键方案在现代电子产品中扮演着重要的角色。
触摸按键方案不仅影响用户体验,还对设备的可靠性和易用性产生重要影响。
在本文中,我们将讨论触摸按键方案的设计原则、常用技术和发展趋势。
一、设计原则触摸按键方案的设计应满足以下原则:1. 界面直观易懂:用户应能够直观地理解和操作触摸按键。
按键布局应合理,界面元素应清晰易辨。
2. 反馈及时准确:触摸按键的反馈应及时准确,以增强用户的交互体验。
典型的反馈方式包括声音、振动和光线。
3. 灵敏度可调:不同用户对于触摸按键灵敏度的需求不同,因此触摸按键方案应允许用户灵活调整触摸的感应程度。
4. 耐久可靠:触摸按键方案应具备良好的耐久性和可靠性,以确保长时间使用不出现故障或损坏。
二、常用技术触摸按键方案可以使用多种技术实现。
以下是几种常用的触摸按键技术:1. 电容触摸屏:电容触摸屏是目前应用最广泛的触摸技术之一。
它基于电容原理,通过触摸物体时的电荷变化来实现按键的检测和操作。
2. 阻性触摸屏:阻性触摸屏是较早期的触摸技术之一。
它基于电阻原理,通过两层导电薄膜之间的接触来实现按键的检测和操作。
3. 声表面波触摸屏:声表面波触摸屏是一种使用声波传导的触摸技术。
它通过发射超声波并接收反射波来实现按键的检测和操作。
4. 光学触摸屏:光学触摸屏利用红外线或激光来实现按键的检测和操作。
它通过检测光线的中断或反射来判断触摸事件。
三、发展趋势随着科技的不断进步,触摸按键方案也在不断发展。
以下是触摸按键方案的一些发展趋势:1. 多点触控:多点触摸技术允许用户使用多个手指或手指和手掌进行交互操作。
这使得用户能够更自由、更直观地操作设备。
2. 柔性触摸屏:柔性触摸屏可以弯曲和折叠,适应不同的设备形态和使用场景。
它的出现为可穿戴设备和可折叠设备提供了更多可能性。
3. 虚拟按键:虚拟按键通过在屏幕上模拟物理按键的方式来实现按键操作。
它可以根据不同的应用场景动态调整按键布局和样式,提供更灵活的交互方式。
触控按键方案
触控按键方案在现代科技迅速发展的时代,触控技术成为了人们生活中不可或缺的一部分。
触控按键方案作为触控技术的重要组成部分,在智能设备和其他电子产品中起着至关重要的作用。
本文将就触控按键方案的设计原则、发展趋势以及应用领域进行探讨。
一、设计原则触控按键方案的设计原则是为了提高用户体验和设备的可靠性。
下面将介绍一些常见的设计原则。
1. 效果明显:触控按键方案的设计应使用户在触摸按键时能够明显感受到触觉反馈,从而增强交互的真实感和参与度。
2. 灵敏度和精准度:触控按键的灵敏度和精准度是影响用户体验的重要因素。
设计时需注意减少误触的发生,确保用户能够精确地操作。
3. 可自定义性:用户对触控按键的需求各不相同,因此设计时应考虑用户的个性化需求,提供可自定义的按键布局和功能设置。
4. 耐久性和稳定性:触控按键在长时间使用过程中应具备较高的耐久性和稳定性,以确保设备的可靠性和使用寿命。
5. 良好的人机交互界面:合理的界面设计和交互方式可以提高用户的使用效率和便利性,减少使用难度。
二、发展趋势随着科技的不断进步,触控按键方案也在不断发展和创新。
以下是触控按键方案的一些发展趋势。
1. 多模态交互:将触控按键方案与语音识别、手势识别等技术相结合,实现多种交互方式的无缝切换,提供更加灵活和便利的用户体验。
2. 智能化和自适应:通过智能算法和机器学习等技术,使触控按键方案能够根据用户的习惯和需求进行自适应调整,提供更加智能化的交互体验。
3. 虚拟按键:虚拟按键通过软件模拟的方式代替传统的物理按键,可以随着需要而随时改变布局和样式,提供更大的自由度和灵活性。
4. 生物识别技术:指纹识别、面部识别等生物识别技术的应用为触控按键方案带来了更高的安全性和便利性,提升了用户体验和设备的可靠性。
三、应用领域触控按键方案广泛应用于各种电子产品和设备中,以下是一些常见的应用领域。
1. 智能手机和平板电脑:触控屏幕作为手机和平板电脑的主要操作界面,触控按键方案的设计对用户体验至关重要。
触摸按键PCB设计要点细节整理
触摸按键PCB设计要点a)元件布局。
触摸IC放置在Sensor Pad的中间位置。
理想的布局方式b)优先考虑触摸走线。
以K2按键为例。
PCB走线从IC第6脚出来经过电阻(电阻靠近IC放置)连到触摸焊盘。
PCB走线全部在底层完成,过孔直接打在Sensor Pad上。
c)Sensor Pad布线要求。
走线尽量短和直。
走线线宽为7-10mil。
走线间距15-20mil以上间距;空间足够,触摸按键之间用地线隔开。
远离I2C,SPI通信线;没办法远离,要用地线隔开或者垂直走线。
也要远离其他元件和走线,没办法远离,要用地线隔开或者垂直走线。
不同Touch模块相对应的键(例如:KEY1与KEY5)避免走线靠在一起;即使靠在一起,也要在两线之间加地线隔开。
d)触摸IC电源,RESET电路布线要点。
C3 104电容靠近触摸IC放置。
外部供电电源要先经过C3 104电容再到触摸IC的VDD与GND脚,要注意先后顺序。
RESET复位电路元件靠近IC放置。
图中C1,C2,R8,R9元件。
复位电路回路的VDD与GND要接在电源和地的104电容后端,即触摸IC的VDD与GND后端。
触摸IC的VDD脚除了接复位电路的电源外,不要从触摸IC的VDD脚引电源去驱动其他负载。
e)覆铜处理。
覆铜的目的是为了增强抗干扰能力。
Sensor Pad层覆铜:铺实心地,地到Sensor Pad的间距0.5-2.0mm; 空间足够时间距1.0-2.0mm。
Sensor Pad焊盘的正下方。
一般来说,当面板的厚度大于4mm时,Sensor Pad焊盘的正下方不铺地。
Sensor Pad焊盘的正下方。
一般来说,当面板的厚度小于3mm时,Sensor Pad焊盘的正下方铺网格地。
f)压克力厚度测试数据。
与Sensor Pad直径,电容值,Sensor Pad正下方是否铺网格地有关。
下图表格作用:可以根据面板的厚度来决定Sensor Pad直径做成多大,以及Sensor Pad正下方是否铺网格地。
触摸按键方案
触摸按键方案触摸按键是现代家电和电子产品常见的人机交互方式之一。
相比于传统机械按键,触摸按键的优势在于无需物理按下键位,操作更加简便、灵活,并具有时尚、高端的外观。
而触摸按键方案的设计和实现,则是关键所在。
一、触摸按键的实现方式触摸按键的实现方式主要有电容触摸和电阻触摸两种方式。
电容触摸通过电容感应原理,当手指接触触摸面板时,被触摸的电容体会和周围的电容元件相互影响,从而被检测到触摸,并产生反应。
电阻触摸采用导电材料作为触摸面板和控制电路之间的桥梁。
当手指触摸面板时,产生电感应,被检测到触摸并产生反应。
二、触摸按键的设计要点1.触摸点灵敏度。
触摸按键要能够快速、准确地检测到触摸动作,达到良好的交互体验。
2.抗干扰性。
触摸按键在工作环境中要能够过滤一定程度的噪声和干扰,保证稳定可靠。
3.节能耗电。
触摸按键在设计时应考虑最低功耗的实现方案,以节省电力。
4.外观设计。
触摸按键的外观设计要美观、时尚、符合产品风格,能够更好地满足用户购买需求。
三、触摸按键方案的实现1.硬件实现。
触摸按键方案需要设计合适的触摸面板、接收电路、处理电路等硬件部分,以保证触摸按键的稳定、可靠实现。
2.软件实现。
触摸按键方案需要针对不同用户场景和交互需求设计合适的软件算法和控制程序,以实现触摸按键的正常工作,并提升交互用户体验。
3.集成方案。
目前市场上有多种触摸按键集成方案,可以有效简化设计流程、缩短开发周期、提高生产效率,同时也可以提供更好的用户体验和性能表现。
四、触摸按键的应用范围触摸按键广泛应用于家电、电子产品、医疗设备、工业显示器、智能门禁等领域。
随着人机交互方式的不断创新,触摸按键方案也将不断升级和优化,为智能化生活带来更加便捷、高效、舒适的体验。
总之,触摸按键方案在现代家电和电子产品中的重要性不言而喻。
在设计和实现过程中,我们应该根据实际需求和产品特点,综合考虑硬件、软件、用户需求等因素,以实现最佳的交互体验和营销效果。
触摸按键设计规范方案
1. 基本介绍
SJT5104 是一颗低成本高可靠度的电容式触摸感应IC,提供4 个触摸感应按键和4 个直接输出端口;建LDO 稳压电路,电源噪声耐受力高;外围元件少,设计简单,只需极少的元件即可完成硬件设计。提供2 种输出模式、输出高/低电平可选、2 种工作模式、多键消重功能、2 种输出型态。每个触摸感应按键的灵敏度均可根据需要自由调节,增加了产品的可操作性,使设计更加灵活多变。
二美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键,电容式触摸按键的应用领域也日益广泛,包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一 工作原理
任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与构成的感应电容并联焊盘与构成的感应电容,会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
三、触摸面板选择
1. 触摸面板材料
面板必须选用绝缘材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龙、树脂玻璃等,按键正上方1mm以不能有金属,触摸按键50mm以的金属必须接地,否则金属会影响案件的灵敏度。在生产过程中,要保持面板的材质和厚度不变,面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。
2. 触摸面板厚度
2. 触摸PAD形状
原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。
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cx电压从0开始充电,一直到v1
上图右边是一个最基本的触摸按键,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MAU相连,MAU通过这些导线来检测是否有按键按下,外围的绿色也是铜不过这些铜与GND大地相连,在按键和外围铜直接是空隙(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
二。
硬件连接
电容式触摸按键原理
现阶段,随着电容式触摸按键在外形美观和使用寿命等方面都优于传统的机械按键,电容式触摸按键的应用领域也日益广泛,包括家电、消费电子、工业控制和移动设备等。
本文就一种具体的电容式触摸开关芯片SJT5104介绍一下电容式触摸按键的基本工作原理和材料选择。
一工作原理
任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。
当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容,会使总感应电容值增加。
电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。
电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。
二触摸PAD设计
1. 触摸PAD材料
触摸PAD可以用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。
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。
当用平顶圆柱弹簧时,触摸线和弹簧连接处的PCB,镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径,保证弹簧即使被压缩到PCB板上,也不会接触到铺地。
2. 触摸PAD形状
原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。
作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。
一般应用圆形和正方形较常见。
3. 触摸PAD面积大小
按键感应盘面积大小:最小4mm×4mm,最大30mm×30mm。
实际面积大小根据灵敏度的需求而定,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。
各个感应盘的形状和面积应该相同,以保证灵敏度一致。
通常在绝大多数应用里,12mm×12mm是个典型值。
4. 触摸PAD之间距离
各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些(大于5mm),这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。
当用PCB铜箔做触摸PAD时,若触摸PAD间距离较近(5mm~10mm),触摸PAD必须用铺地隔离。
如果各个触摸PAD距离较远,也应该尽可能的铺地隔离。
适当拉大各触摸PAD间的距离,对提高触摸灵敏度有一定帮助。
三、触摸面板选择
1. 触摸面板材料
面板必须选用绝缘材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龙、树脂玻璃等,按键正上方1mm以内不能有金属,触摸按键50mm
以内的金属必须接地,否则金属会影响案件的灵敏度。
在生产过程中,要保持面板的材质和厚度不变,面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。
2. 触摸面板厚度
通常面板厚度设置在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。
3. 双面胶
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。
PCB与双面板粘接,PCB带双面胶与面板装配时都要用定位夹具完成装配,装配完成后,要人工或用夹具压紧。
为了保证PCB板与面板之间没有空气,需要在双面板上开孔和排气槽,并且与PCB上开孔配合。
设计夹紧夹具时,重点压触摸按键的部位,确保感应部位没有空气。
四、触摸IC选用
目前,世界知名电子元器件供应商均加大了对电容式触摸按键IC的应用研究,并推出了众多的专业芯片(本文简称触摸芯片),也有众多基于MCU集成类
的IC,设计人员选择空间较大,可以根据功能的需求和芯片的性价比来选择适合设计需要的IC,也可以自己设计基于MCU的A/D口实现触摸IC。
五、SJT5104触摸IC介绍
1. 基本介绍
SJT5104 是一颗低成本高可靠度的电容式触摸感应IC,提供4 个触摸感应按键和4 个直接输出端口;内建LDO 稳压电路,电源噪声耐受力高;外围元件少,设计简单,只需极少的元件即可完成硬件设计。
提供 2 种输出模式、输出高/低电平可选、2 种工作模式、多键消重功能、2 种输出型态。
每个触摸感应按键的灵敏度均可根据需要自由调节,增加了产品的可操作性,使设计更加灵活多变。
SJT5104是专为四路触摸开关、四键触摸按键以及要求省电的电子产品而设计的低功耗低成本的4通道电容式触摸感应IC;提供SSOP-20小体积封装,四个按键的灵敏度均可独立设置;内嵌稳压系统,抗电源波动跌落干扰能力强;SJT5104具备环境温度、湿度的自适应能力,不会天气或环境变化而影响灵敏度和工作稳定性;在2.5V~5V电压范围内均可稳定工作,待机电流仅3uA,提供模拟机械按钮的直接输出模式和模拟机械开关的触发输出模式;触摸检测生效,其对应输出的高/低电平可通过功能设置端口直接设置。
可设置多重按键消除功能,检测到几个按键同时触摸生效则只允许一个生效。
2. 基本参数和优势
●4个电容式触摸感应按键;
●工作电压:2.5V~5.5V;
●功率消耗:VDD=3V 无负载;低功耗模式2.5uA,快速模式9uA;
●每个按键的灵敏度均可通过外部电容自由调节;
●提供直接模式和触发模式、高阻输出和CMOS 输出;
●内嵌LDO 稳压电路,抗电源波动跌落干扰能力强;
●环境温度湿度变化自动适应功能;
●多重按键消除功能:允许单键模式和多键模式;
●超强的抗EMC 干扰能力。
3. 基本应用原理图
其中S0、S1、S2、S3是4个触摸按键;
OUT0、OUT1、OUT2、OUT3是对应的4个输出,接到ADC器件或带ADC外设的MCU。
2、BS801B/02B/04B/06B/08B
3、CBM7011
4、CP2524/2526/2532。