電容按鍵技術(shù)的案例
電容式觸摸芯片在電容式觸摸按鍵中的應(yīng)用
隨著觸控技術(shù)的不斷發(fā)展，觸控芯片的可靠性和實(shí)用性也將進(jìn)一步提高，使得觸控芯片的使用也就更加廣泛。目前觸控芯片集成度已越來越高，觸控芯片既可以做主MCU也可以做觸摸按鍵，這就使的觸控芯片的性價(jià)比更高，成本更低，由此可見，觸控芯片的應(yīng)用將會越來越廣泛。
在觸摸領(lǐng)域，韓國GreenChip便是佼佼者之一。了解更多關(guān)于韓國GreenChip觸摸芯片的技術(shù)應(yīng)用，請聯(lián)系：133 9280 5792(微信同號)
應(yīng)用在遙控器觸摸按鍵中的電容式觸摸芯片
在日常生活中，電容式觸摸控制無處不在?？諝庹ㄥ?、洗衣機(jī)、空調(diào)、遙控器等家用電器都會用到電容式觸摸按鍵。傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵時(shí)間一長觸點(diǎn)就容易接觸不良，造成按鍵失靈。相比于機(jī)械按鍵，電容式觸摸按鍵不僅壽命長、操作方便而且具有防水和強(qiáng)抗干擾能力，增強(qiáng)了用戶的交互式體驗(yàn)感。
觸摸按鍵根據(jù)不同的類型有不同的工作原理。從工作原理上可以分為兩大類，電阻式觸摸按鍵和電容式感應(yīng)按鍵。電容式觸摸按鍵的原理是通過人體的電感電容來檢測手機(jī)的存在。如果你有一個(gè)手指，它會感應(yīng)到一定的電流，所以你可以操作遙控器。簡單來說，當(dāng)人體靠近電容按鍵時(shí)，人體產(chǎn)生的電流耦合到靜電電容上，按壓的電容值達(dá)到較大。此時(shí)，變化的電容值會傳輸并轉(zhuǎn)換信號，使電容信號轉(zhuǎn)換成控制信號，從而實(shí)現(xiàn)控制遙控器的功能。
觸摸板是一種在平滑的觸控板，利用手指的滑動(dòng)操作可以移動(dòng)游標(biāo)的一種輸入裝置。能夠讓初學(xué)者簡易使用。因?yàn)橛|摸板的厚度非常薄。所以能夠設(shè)計(jì)于超薄的筆記型計(jì)算機(jī)，或鍵盤之中。而且不是機(jī)械式的設(shè)計(jì)。在維護(hù)上非常簡便。它的工作原理就是，當(dāng)使用者的手指接近觸摸板時(shí)會使電容量改變，觸摸板自己的控制IC將會檢測出電容改變量，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)。觸摸板是借由電容感應(yīng)來獲知手指移動(dòng)情況，對手指熱量并不敏感。當(dāng)手指接觸到板面時(shí)，板面上的靜電場會發(fā)生改變。觸摸板傳感器只是一個(gè)印在板表面上的手指軌跡傳導(dǎo)線路。
電容式觸摸芯片內(nèi)部集成高分辨率觸摸檢測模塊和專用信號處理電路，以保證電容式觸摸芯片對環(huán)境變化具有靈敏的自動(dòng)識別和跟蹤功能。電容式觸摸芯片還必須滿足用戶在復(fù)雜應(yīng)用中對穩(wěn)定性、靈敏度、功耗、響應(yīng)速度、防水、帶水操作、抗震動(dòng)、抗電磁干擾等方面的高體驗(yàn)要求。為方便用戶在應(yīng)用中可對觸摸鍵的靈敏度進(jìn)行自主控制，電容式觸摸芯片還特設(shè)置了靈敏度控制位。
展開 電容式觸摸芯片4路觸摸檢測IC-VKD104CC 低電流4按鍵觸摸感應(yīng)芯片
LJQ6461
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號：VK2C23B
封裝形式：LQFP48
邱婷：18823668825 qq：2689802003
? 工作電壓 2.4-5.5V
? 工作電流 13.0μA@VDD=3.0V 待機(jī)電流 2.5μA@VDD=3.0V
? 內(nèi)置觸摸檢測專用穩(wěn)壓電路
? 響應(yīng)時(shí)間約60ms @VDD=3V
? 可以由外部電容 (1~60pF) 調(diào)整靈敏度
? 內(nèi)置按鍵消抖,無需外部軟件再消抖
? 無觸摸8S進(jìn)入待機(jī)模式
? Q0-Q3 腳為輸出
輸出電平由MHL腳選擇為高電平有效或低電平有效
輸出模式由MDT腳選擇為直接輸出或鎖存輸出
輸出腳結(jié)構(gòu)由MOD腳選擇為CMOS輸出或開漏輸出
? 通過MMS腳選擇觸摸為多鍵模式或單鍵模式
? 通過MLP腳選擇是否使能待機(jī)模式
? 通過MT0S腳選擇是否使能長按按鍵16S復(fù)位功能
? 上電后約有0.5秒的穩(wěn)定時(shí)間，此時(shí)所有功能都被禁止，此期 間內(nèi)不要觸摸檢測點(diǎn)
? 根據(jù)環(huán)境變化自校準(zhǔn)參數(shù)
? HBM靜電大于5KV
? 封裝 SOP16(150mil)(9.9mm x 3.9mm PP=1.27mm)
展開 汽車頂燈控制器-經(jīng)緯恒潤
產(chǎn)品應(yīng)用
? 車內(nèi)照明燈控制
? 天窗控制
? 后排照明燈控制
產(chǎn)品特點(diǎn)
? 電容按鍵技術(shù)
? 防止誤觸發(fā)功能
? 靈敏度高
? 環(huán)境、EMC 抗干擾性強(qiáng)
? LED 配光設(shè)計(jì)
? 使用 LED 做為光源
? 光照配光設(shè)計(jì)
? 氛圍燈設(shè)計(jì)
? FPC 軟板技術(shù)
OHC 電氣連接—— 提供整套產(chǎn)品設(shè)計(jì)服務(wù)
關(guān)鍵技術(shù) —— 電容觸摸技術(shù)
平臺產(chǎn)品——BOM 層復(fù)用
配套車型
平均年產(chǎn)量 120 萬 /Y
年均產(chǎn)品:超過 200 萬 / 年
展開 
高靈敏度10按鍵觸摸感應(yīng)芯片VK3610IM電容式觸控IC原廠，提供串行界面SCK、SDA、INT 作為與MCU溝通方式
提供10個(gè)觸摸感應(yīng)按鍵及兩線式串列界面，並有中斷輸出INT腳與MCU聯(lián)繫。特性上 對於防水和抗干擾方面有很優(yōu)異的表現(xiàn)！C56-36
產(chǎn)品特色
? 工作電壓範(fàn)圍：3.1V – 5.5V ? 工作電流：3mA@5V
? 10 個(gè)觸摸感應(yīng)按鍵
? 提供串列界面 SCK、SDA、INT 作為與 MCU 溝通方式。
? 可以經(jīng)由調(diào)整 CAP 腳的外接電容，調(diào)整靈敏度，電容越大靈敏度越高
? 具有防水及水漫成片水珠覆蓋在觸摸按鍵面板，按鍵仍可有效判別
? 內(nèi)建 LDO 增加電源的抗干擾能力
? 功能描述
1 VK3610IM 於手指按壓觸摸盤，在 60ms 內(nèi)輸出對應(yīng)按鍵的狀態(tài)。
2 單鍵優(yōu)先判斷輸出方式處理, 如果 K1 已經(jīng)承認(rèn)了, 需要等 K1 放開後, 其他按 鍵才能再被承認(rèn)，同時(shí)間只有一個(gè)按鍵狀態(tài)會被輸出。
3 具有防呆措施, 若是按鍵有效輸出連續(xù)超過 10 秒, 就會做復(fù)位。
4 環(huán)境調(diào)適功能，可隨環(huán)境的溫濕度變化調(diào)整參考值，確保按鍵判斷工作正常。
5 可分辨水與手指的差異，對水漫與水珠覆蓋按鍵觸摸盤，仍可正確判斷按鍵動(dòng) 作。但水不可於按鍵觸摸盤上形成“水柱”，若如此則如同手按鍵一般，會有 按鍵承認(rèn)輸出。
6 內(nèi)建 LDO 及抗電源雜訊的處理程序，對電源漣波的干擾有很好的耐受能力。
7 不使用的按鍵請接地，避免太過靈敏而產(chǎn)生誤動(dòng)。
展開 超級電容技術(shù)
一組來自中佛羅里達(dá)大學(xué)（UCF）的科學(xué)家開發(fā)了一款超級電容的原型，它有著 30,000 次充放壽命，而最厲害的是其高容量，以及要比一般鋰電池要快 20 倍的充電速度。
UCF 的代表指這種電池技術(shù)能讓手機(jī)只需要充電數(shù)秒，就能有數(shù)日的續(xù)航力。
超級電容能快充的秘密是因?yàn)樗茉谖锪媳砻嬗渺o電儲存電力，而不是像傳統(tǒng)電池般通過化學(xué)反應(yīng)。
這做法需要擁有極大表面面積的「二維」物料來存放大量電子。而在一些類似的研究中，包括電動(dòng)車廠 Henrik Fisker 和 UCLA 都選擇以石墨來充當(dāng)這二維物料。
只是據(jù) UCF 的研究員所說，整合石墨和其他物料到超級電容的工作是極具挑戰(zhàn)的。他們最后的解決方法是把只有數(shù)個(gè)原子厚度的 2D 金屬物料（TMDs）卷起來，把它圍繞著高導(dǎo)電的 1D 納米線材，讓電子能快速從核心跑到外殻上。
這種快速充電物料能保持高電容和能量密度之余，還容易生產(chǎn)。研究員續(xù)指他們開發(fā)了一個(gè)簡單的化學(xué)合成方式，使得他們可以很好地整合現(xiàn)有物料至兩維度物料上。
這研究結(jié)果距離商用化還有一段距離，但他們卻已經(jīng)認(rèn)為超級電容如果應(yīng)用在小件的電子產(chǎn)品上，其能量密度、電力密度和循環(huán)穩(wěn)定性都要比現(xiàn)有的產(chǎn)品都要優(yōu)越。
這項(xiàng)研究的目的其實(shí)也只是用來「證實(shí)概念」，團(tuán)隊(duì)也嘗試為開發(fā)過程申請專利。雖然這也可能有如其他的電池技術(shù)一樣無疾而終，但一旦投入商用，相信會改變整個(gè)電子產(chǎn)品市場面貌啊。
更多精彩訊息，關(guān)注：滁院創(chuàng)協(xié)
展開 電池技術(shù)的未來：從超級電容到空中無線充電
當(dāng)然，電池、充電技術(shù)迫切需要進(jìn)化，下面我們就來看看最有潛力的新型電池及充電技術(shù)吧。
超級電容
超級電容可能是最有望成為現(xiàn)實(shí)的下一代電池技術(shù)。首先，它能夠在電場中存儲能量，而不是在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)物中，這意味著它能夠承受更多的充電及放電周期。
目前，很多科技公司均在開發(fā)超級電容，比如Skeleton Technologies，其產(chǎn)品使用了耦合技術(shù)混合超級電容，能夠使電池具有高能量密度、高功率及輸出等特性，在短短2-3秒便可充滿電，并提供約100萬次的充放循環(huán)，電池容量也要比目前鋰電池高出50%。
固態(tài)電池
鋰離子電池雖然問世已久，但具有普及度高、低成本的特性，所以完全取代它還不太現(xiàn)實(shí)。不過，諸如豐田等廠商，開始研發(fā)固態(tài)鋰離子電池，相比液體鋰電池不附帶電粒子，更加安全且能夠快速充放。豐田開發(fā)的固態(tài)電池，可以在7分鐘內(nèi)完成充電，大容量也非常適合在電動(dòng)汽車上使用，大幅縮短充電時(shí)間。
另外，固態(tài)電池未來的形態(tài)還包括鋁空氣電池、沙子電池等等，這些技術(shù)的重點(diǎn)均為環(huán)保、低成本且性能出眾，也許有一天會完全替代液態(tài)鋰電池。
不需要充電的手機(jī)
手機(jī)不需要充電，也是一個(gè)可行的方向。美國華盛頓大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)了一款手機(jī)，通過微型太陽能電池板不斷吸收太陽能，手機(jī)甚至完全不需要內(nèi)置鋰電池。當(dāng)然，目前的技術(shù)力只能為功能非常簡單的手機(jī)提供電能，真正應(yīng)用到智能手機(jī)上還需要時(shí)間。
環(huán)境的力量
獲得電能的方式多種多樣，甚至可以將周圍環(huán)境的元素轉(zhuǎn)化為能量。比如聲音，一種技術(shù)可以通過納米發(fā)電機(jī)將聲音轉(zhuǎn)化為電能，為手機(jī)提供源源不斷的電力；麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種從空氣中吸收露水、并轉(zhuǎn)化為電能。這個(gè)世界非常奇妙，而隨著科學(xué)家們的不斷深入，也許很多我們身邊不起眼的元素，都能夠提供能量。
展開 電容觸控技術(shù)和壓力感測在智能手機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展
深度分析電容觸控芯片與壓力感測技術(shù)于智能型手機(jī)發(fā)展。電容觸控技術(shù)和壓力感測技術(shù)已推廣多年，其中雖然電容觸控技術(shù)早已在多年前開始變成智能型手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備，但壓力感測技術(shù)于智能型手機(jī)發(fā)展卻是一直不溫不火，甚至從2018年初便有消息指出，部分新一代iPhone機(jī)種將取消采用此技術(shù)，對供應(yīng)鏈造成不小影響。
智能手機(jī)電容觸控技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況
在智能型手機(jī)應(yīng)用中，電容觸控技術(shù)日趨重要，除了橫跨顯示領(lǐng)域和生物識別外，各種透過電容觸控芯片算法實(shí)現(xiàn)功能，也影響民眾的使用習(xí)慣，例如壓力感測技術(shù)能讓使用者更精細(xì)的操作智能型手機(jī)各項(xiàng)功能。
Apple于2015年將壓力感測技術(shù)導(dǎo)入iPhone后，相關(guān)供應(yīng)鏈原本期待此技術(shù)將蓬勃發(fā)展，但不僅Android陣營尚未大規(guī)模采用，甚至有傳聞指出部分iPhone機(jī)種可能會舍棄此技術(shù)，后續(xù)發(fā)展值得密切關(guān)注。
自iPhone導(dǎo)入電容觸控?zé)赡缓螅欠窬邆涫种赣|控界面技術(shù)已成為消費(fèi)者區(qū)分智能型手機(jī)和功能手機(jī)的一項(xiàng)指標(biāo)，也帶起亞洲各地電容觸控技術(shù)相關(guān)廠商，而電容觸控芯片更是推動(dòng)此趨勢的關(guān)鍵角色。隨著手機(jī)電容觸控芯片價(jià)格每年下調(diào)，以及電容觸控芯片的產(chǎn)品轉(zhuǎn)進(jìn)，過去幾年來全球智能型手機(jī)電容觸控芯片產(chǎn)值皆維持在約14億美元規(guī)模。
拓墣最新研究指出，2018年智能型手機(jī)電容觸控芯片產(chǎn)值將會大幅銳減至11億美元，主要原因?yàn)榇蟛糠质謾C(jī)新案件早就以多點(diǎn)觸控技術(shù)取代單點(diǎn)觸控技術(shù)，產(chǎn)品轉(zhuǎn)進(jìn)單價(jià)成長空間有限，加上2018年導(dǎo)入顯示觸控整合芯片方案的案件放量，導(dǎo)致智能型手機(jī)電容觸控芯片產(chǎn)值于2015～2018年CAGR為負(fù)8%。
展開 X2Y® 技術(shù)替換C3216CH2A472J穿心電容
X2Y? 技術(shù)替換C3216CH2A472J穿心電容
摘要：應(yīng)用文稿#2003 音頻放大器電路的RF濾波和其它文獻(xiàn)都強(qiáng)調(diào)了X2Y?技術(shù)相比穿心式片狀電容的好處。對于在旁路中使用X2Y?技術(shù)替換2個(gè)C3216CH2A472J穿心電容的設(shè)計(jì)工程師，本文是一篇實(shí)踐指南。此外，本文還展示了另一種X2Y?技術(shù)旁路配置，用于單通道信號濾波或者試著向后兼容X2Y?技術(shù)。
穿心式片狀電容
通過展示同一電路中穿心式片狀電容和X2Y?技術(shù)這兩種產(chǎn)品如何工作，以突出兩者之間最重要的微妙之處。圖1展示了一個(gè)示意框架，布板和單個(gè)C3216CH2A472J穿心電容的實(shí)現(xiàn)。注意圖中PWR印制線是斷開的。其會起到兩個(gè)作用：
1）通過印制線將C3216CH2A472J穿心電容串聯(lián)在一起。
2）電流被強(qiáng)制穿過電容且增加了直流電阻。
圖1.單C3216CH2A472J穿心電容的框架,布板,和實(shí)現(xiàn).
由于其內(nèi)部電極設(shè)計(jì)，對于每條通路都需要單個(gè)C3216CH2A472J穿心電容，如圖2和3所示，此會增加元件布局面積，復(fù)雜性和成本。
圖 2. 2個(gè)位于電源和返回線之間的穿心式片狀電容的框架,布板,和實(shí)現(xiàn)
圖3. 位于2條電源線之間的2個(gè)穿心式片狀電容的框架,布板,和實(shí)現(xiàn).
當(dāng)C3216CH2A472J穿心電容應(yīng)用需要匹配容量的10%或者更少時(shí)，廠商不得不考慮哪一種情形會增加額外的成本。
實(shí)現(xiàn)X2Y?技術(shù)
首選的X2Y?附件配置是電路1（圖4和圖5）。電路1使用X2Y?技術(shù)通過一個(gè)X2Y?元件來替換2個(gè)C3216CH2A472J穿心電容。單個(gè)元件被置于旁路中的兩條跡線之間以實(shí)現(xiàn)X2Y?技術(shù)。不像C3216CH2A472J穿心電容（串聯(lián)），X2Y?元件到跡線的連接是并行的，認(rèn)識到這一點(diǎn)很重要。
獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，差分連接，為噪聲提供了一條低阻值的路徑，而且維護(hù)跡線上的直流電流和隔離跡線之間的串?dāng)_。
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