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      電容式觸摸感應鍵盤設計,告別你的停車煩惱

      有時感覺停車票機器被故意忽略,因為人們無法或不愿意等待機器發揮足夠功能而產生更多停車罰單他們的票根。當我遇到一個鍵盤上有故障按鈕的時候,我有很大的挫敗感,迫使我去尋找周圍地區的一臺真正有效的機器。在許多城市尋找停車場已經足夠困難了,為什么它不能只是一個簡單的工作機器過程?

      機械鍵盤不可避免地因磨損或故意破壞而退化(我想起了我的寶貝)表弟曾經坐在我的膝蓋上,從電腦鍵盤上取下了“e”,“g”和“v”鍵。我的任務是設計新的開放式停車場,我首先考慮的是用電容式觸摸傳感器代替機械鍵盤,以消除機械問題,同時使機器外觀更加時尚,更精致。

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      什么是電容式觸摸感應

      顧名思義,電容式觸摸感應是指輸入檢測基于通常由人體觸摸引起的電容變化的地方。一旦成為高級技術,電容式觸摸傳感現在通常用于各種電子產品中。智能手機,平板電腦,基本上任何可以通過觸摸進行交互的屏幕都可以使用電容式觸摸感應。

      在電子產品中,電容式觸摸傳感已經徹底改變了傳統的機械數字鍵盤工業和商業應用。需要個人識別碼(PIN)的安全訪問控制器已從機械鍵盤轉換為電容式觸摸傳感器。這同樣適用于開放式停車場,其中較新版本配備了電容式觸摸感應鍵盤,因為它們不易受到室外環境的破壞和降級。

      電容式觸摸感應原理,尤其是鍵盤設計,是為了創造一系列人類手指與之相互作用的電極。然后將這些電極路由到電容式觸摸傳感控制器,在該控制器中測量電容并將其轉換成數字值。電極投射電場,其中人手指的存在將改變在空閑狀態下測量的電容。然后,電容感應控制器將電容的變化與基線電容進行比較,以確定是否發生了有效的觸摸事件。

      圍繞角落的公園:電容式觸摸感應鍵盤設計

      電容式觸摸傳感鍵盤設計面臨的最大挑戰在于如何正確布局PCB布局。雖然看起來很簡單,但在設計時需要考慮以下幾個關鍵因素:

      1。前面板材料:形成電極的PCB通常安裝在傳感裝置的外殼中。因此,將電極與人體觸摸分開的前面板對于電容式觸摸感測本身的靈敏度是至關重要的。具有高介電常數的前面板材料允許更強的電場,因此具有更高的靈敏度。玻璃和塑料之類的材料通常是優選的,因為它們具有高介電常數。前面板材料的厚度也直接影響電容式觸摸感應靈敏度。薄的前面板比較厚的前面板提供更好的靈敏度。

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      具有高介電常數的玻璃作為前面板效果很好。

      2。形狀和尺寸:在電容式觸摸傳感方面,并非所有形狀和尺寸都相同。圓形按鈕是最佳選擇,因為它提供按鈕上方最強的電場。像角度小于90°的三角形這樣的形狀并不理想,因為銳角可能更敏感,從而形成非線性感應區域。不僅如此,鋒利的邊緣也容易產生更多的電磁干擾(EMI)發射。電極的靈敏度也受尺寸和覆蓋層厚度的影響。區域直徑越大 - 感應越好。覆蓋層厚度 - 靈敏度隨著增加而下降,情況正好相反。

      3。跟蹤:電容式觸摸傳感是指將模擬測量轉換為數字值,并要求設計的跡線遵循最佳實踐以獲得最佳性能。跡線是電極本身的延伸,應布置在沒有人體接觸的區域。這是為了確保電容變化僅發生在電極本身。痕跡應盡可能短。電極跡線的寬度應保持最小,并且應在彼此之間保持足夠的間隙。它們也應遠離其他噪聲信號,以避免交叉耦合。

      4。接地澆注:為了獲得電容式觸摸傳感的性能,電極需要以受噪聲影響最小的方式進行設計。在電極周圍澆注地平面似乎是合乎邏輯的步驟。然而,堅固的接地平面將增加感測區域的寄生電容并降低靈敏度。因此,陰影接地多邊形是提供抗噪聲和寄生電容之間平衡的最佳選擇。

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      保持電極跡線變薄和短路非常重要。

      雖然您可能沒有州長控制權來讓當地城市更新他們的停車票機,但您至少可以知道如何生產這些機器可以更有效地工作,并且比他們使用的笨重和有缺陷的機器看起來更好。使用Altium的CircuitStudio?等智能PCB設計軟件可以幫助您布局電路板,從而在更短的時間內實現更好的功能。

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