单片机电容式触摸按键原理

很多仪器、设备都是通过人具有导电性为原理而制成的，比如：

1. 触摸式按键：利用人构成电容

2. 测谎仪：测量皮肤的电阻特性

3. 体脂测量机：利用人体电阻率

4. 测电笔：人作为大电阻

接下来介绍触摸式按键的原理：

一、前言

图1 触摸按键应用

触摸按键因其外观简洁，科技感强，在电子产品，家电上经常见到。

二、触摸按键的原理

触摸按键的原理是基于电容感应技术或压力感应技术实现的。以下是这两种技术的原理介绍：

1. 电容感应技术：

触摸按键常见是电容感应式，可以穿透绝缘材料外壳 8mm （玻璃、塑料等等）以上，准确无误地侦测到手指的有效触摸。并保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化，并具有防水和强抗干扰能力，超强防护，超强适应温度范围。

原理：通过测量面板和环境电容变化来检测是否有触摸事件发生。

触摸按键上面覆盖着一层导电材料（如金属或导电涂层），称为传感层。

人体手指触摸时，会存在一定电容，构成了电容板的一极，电容的另一极是PCB板铜皮，两级之间添加介质使得变成一个电容器，如下图所示：

图2 电容触摸按键原理图

由于手指按的时候，会形成一个电容器，改变原有的电容值，因此充电时间便会变化。

MCU通过检测给电容充电到Vth所需要的时间，判断按键是否按下。

图3 电容触摸按键原理图

图1 电容触摸按键中的C1、C2

2. 压力感应技术：

触摸按键上面覆盖着一层感应层，通常是由导电材料制成。当手指或物体施加压力在触摸按键上时，感应层会发生微小的形变或电阻变化。触摸屏下面的传感器可以检测和测量这种变化，并将其转化为电信号。计算机通过分析这些信号来确定按键的位置和触摸强度。

 

三、电容触摸式按键的应用电路

触摸按键与周围的覆铜形成电容C1，当手指按下时，形成电容C2。

 

参考资料：

1. https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyODY5NzMxMQ==&mid=2247494307&idx=1&sn=44ce7531dde7daa689e263c904682ae6&chksm=fa6ef813cd197105a34be2730201e1f050690423d76d34448fcf02c1e88f281a979968af484c&scene=27

2.介绍单片机的触摸按键  https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=7499604341944736300