1. 簡介

　　觸摸按鍵應用的范圍越來越廣，從手機，GPS導航儀，到白色家電，門禁系統等眾多產品中都能發現觸摸按鍵的身影。隨著應用規模的擴大，市場上提供觸摸按鍵解決方案的芯片也越來越多。當面對眾多的設計方案，設計者常常希望能夠找到性價比高的IC產品，因此如果一顆IC不僅可以實現穩定可靠的觸摸按鍵，還能為產品增加更多豐富特性，無疑可以拓寬產品的設計范圍，使產品更加獨特、具有吸引力。Cypress獨有的CapSenseTM技術即可實現這一目標，本文以幾個案例展示該技術如何讓產品特性更豐富。

　　2. 人體接近感應

　　人體接近感應常見的解決方案是主動式反射紅外接近感應，主動式紅外探測器的發射器發出一束經調制的紅外光束，經物體反射后被紅外接收器接收，當人體靠近時，紅外光束被部分或全部遮擋，此時接收機接收的信號就會發生變化，該信號經放大與信號處理后，即可控制發出報警信號。該方案的優點是探測距離遠，但是存在紅外視角等問題。實際上，對于很多電子產品來說，其探測距離要求僅需達到十厘米左右，甚至幾個厘米即可, 這樣的檢測距離CapSenseTM完全能夠滿足。

　　CapSenseTM將接近感應區作為一個特殊的“接近感應按鍵”，與其他觸摸按鍵一樣連接在芯片管腳上，通過特殊設計的“接近感應按鍵”布局以及軟件動態調整“接近感應按鍵”的靈敏度，可以檢測到由人體接近引起的微弱電容變化。針對不同的檢測距離，需要設計不同的硬件感應區。

　　如果需要10~20厘米左右的接近感應，可以使用一個導線作為感應區。圖 1是Cypress提供的接近感應評估板，白色部分即為導線，通過PCB板上走線與芯片管腳連接。導線的材質和線徑沒有特殊要求，形狀也無需為閉合線圈，但需注意導線周圍1.5英寸內不要有金屬物體或是地平面，否則會影響感應距離。另外應將導線固定在某一絕緣物體上以免震動引起導線搖晃，搖晃過程中如果導線靠近導電物體則可能引起誤觸發。

　　如果機械結構決定無法安裝導線，也可以通過在PCB板上布置一根粗銅線實現接近感應功能，圖 2按鍵周圍一圈黑色粗線即為接近感應區，與導線式類似，粗銅線也被看做一個“特殊按鍵”連在一個芯片管腳上。銅線線寬至少需要1毫米，線周圍至少1.5到2英寸范圍內不能有地平面，以便達到10厘米以上的接近感應距離。

　　用于接近感應的銅線

　　產品在實際開發過程中，常常會動態修改需求定義，例如增加1~2厘米的接近感應以點亮系統LED背光，此時如果重新設計PCB布置銅線，無論在成本上還是研發時間上都無法滿足要求。CapSenseTM的技術結構使得設計者可以復用已有的觸摸按鍵區實現近距離的接近感應，無需增加新的硬件設計。具體實現方式上有兩種，一種稱為群組掃描，CapSenseTM可以在掃描時將所有按鍵并聯在一起，此時掃描任意一個按鍵，都是對所有按鍵區域的掃描，一旦人體靠近任何一個按鍵，都會引起觸發執行相應的接近感應操作;另外一種方式是動態提高每個按鍵的靈敏度，使得人體還沒有實際接觸到按鍵即可實現觸發。這兩種方式都可以在不改板的情況下，實現1~2厘米的接近感應，設計者僅需注意電路板上按鍵區與周圍地平面的間隙至少需要1毫米。