方案介紹

　  ST的電容式觸摸按鍵方案通過一個電阻和感應電極的電容CX構成的阻容網絡的充電/放電時間來檢測人體觸摸所帶來的電容變化。如圖1所示，當人手按下時相當於感應電極上並聯了一個電容CT，增加了感應電極上的電容，感應電極進行充放電的時間會增加
，從而檢測到按鍵的狀態。而感應電極可以直接在PCB板上繪製成按鍵
、滾輪或滑動條的應用樣式
，也可以做成彈簧件插在PCB板上，即使隔著絕緣層(玻璃
、樹脂)也不會對其檢測性能有所影響。

圖1 STM8S電容式觸摸按鍵的工作原理

電dian磁ci爐lu是shi采cai用yong磁ci場chang感gan應ying電dian流liu的de加jia熱re原yuan理li對dui食shi物wu進jin行xing加jia熱re。加jia熱re時shi，通tong過guo麵mian板ban下xia方fang的de線xian圈quan產chan生sheng強qiang磁ci場chang

，磁ci力li線xian穿chuan過guo導dao磁ci體ti做zuo的de鍋guo的de底di部bu時shi
，鍋guo具ju切qie割ge交jiao變bian磁ci力li線xian而er在zai鍋guo具ju底di部bu產chan生sheng渦wo流liu使shi鍋guo底di迅xun速su發fa熱re
，達da到dao加jia熱re食shi物wu的de目mu的de。在zai本ben解jie決jue方fang案an中zhong采cai用yong44pin的STM8S105S4做按鍵顯示板的主控芯片，控製13個按鍵的掃描、24個LED及一個4位數碼管的顯示、I2C與主板的通訊，並留有一個SWIM接口方便工程師調試之用(如圖2)。

STM8S105S4采用的是ST高級STM8內核，具備3級流水線的哈佛結構，3.0~5.5V工作電壓
，內部16MHz RC可提供MCU 16MHz工作頻率
，提供低功耗模式和外設時鍾關閉功能，共有34個I/O可用。STM8S105S4 具有2KB的RAM和16KB的FLASH，還有可達30萬次擦寫次數的1KB EEPROM數據存儲器。

　　圖2 電磁爐按鍵板原理

電磁爐工作環境中的幹擾
  　1.電磁幹擾

電dian磁ci爐lu在zai加jia熱re鍋guo的de同tong時shi
，也ye對dui電dian路lu板ban上shang感gan應ying電dian極ji正zheng向xiang或huo反fan向xiang的de電dian流liu，從cong而er會hui縮suo短duan或huo增zeng長chang按an鍵jian充chong放fang電dian時shi間jian，會hui對dui按an鍵jian的de檢jian測ce造zao成cheng很hen大da影ying響xiang
，甚shen至zhi產chan生sheng誤wu動dong作zuo，常chang見jian的de方fang法fa采cai用yong硬ying件jian屏ping蔽bi和he過guo零ling點dian檢jian測ce來lai消xiao除chu電dian磁ci輻fu射she對dui按an鍵jian的de影ying響xiang。

硬件屏蔽

在STM8S的解決方案中，ST提供了感應電極和走線的設計規範和如圖3所示的Driven Shield功能(在Shield線上提供與按鍵管腳相同的驅動信號
，電極與Shield之間的寄生電容就不會被充放電)，能有效地減少感應電極走線的寄生電容對按鍵靈敏度的影響。

　　圖3 Driven Shield

    過零點檢測
    1) 硬件過零點檢測
    

過零點檢測可采用硬件實現
，在硬件設計中，可以增加如圖4 或圖5過零點的硬件檢測電路，通過在B端輸出為高電平時進行按鍵狀態的判斷
，以期在電磁輻射最小的時候對觸摸按鍵進行檢測。 

　　圖4 硬件過零點檢測電路1

　　圖5 硬件過零點檢測電路2

    2)軟件過零點檢測

yingjianguolingdianjiancezengjiayingjiandianlushejidefuzaxing，zengjiafanganchengben，zaiwomendejiejuefanganzhong，zhenduidianciludegongzuohuanjing，womencaiyongruanjianjinxingguolingdianjiance，conger
降低成本
，有效解決電磁爐主功率電路對觸摸按鍵的幹擾。

    2.電網幹擾

因為國內電網質量不一，在一些質量差的地區，容易影響電磁爐觸摸按鍵的正常工作。如果不能做電源隔離
，就會看到一下圖6的差別(藍色表示無按鍵，紅色表示鍵被按下)
，erzhexietuhaizhishizaidiancilumeiyoukaigonglvdeqingkuangxiade

，dangdiancilugongzuoshichanshengdediancifushejianghuishikandaodexinhaogengjiazaluanwuzhang。zaishiyanzhongfaxian，caiyongyuwaijiedianwanggelihuoshiyongruanjianlvbo
，anjianxiaoguodounengdedaomingxiangaishan。

　圖6 質量好的電網 質量差的電網1 質量差的電網 2

   　3.濺水，濺油的影響

　　zaidianciludeshiyongdangzhong，changchanghuichuxianshuihuoyoujiandaochumomianbanshang，takenengdaozhianjianwuchufa，benjiejuefangancaiyongteshuruanjiansuanfakekaodijiangfushuijianyouyushouzhianxiadezhuangtaiqufenkai。

　　4.環境自適應能力

　　電磁爐在工作的時候
，會產生大量的熱量與濕氣
，麵板溫度/濕度，電路板溫度/濕度都是會在一個很寬的範圍浮動，而隨著使用時間的推移
，包括玻璃麵板

、PCB板都會出現不同程序的老化，從而影響按鍵檢測的準確度。在ST的解決方案中，實現了自動校準功能，實時地提供環境檢測
，實現環境自適應的機製。

　　
總結

　　ST提供的解決方案包含了觸摸麵板自校準、軟件濾波、ruanjianguolingdianjiancejihuanjingzishiyingdenggongneng，jinkenengdishiyongruanjiansuanfaqupingbigezhongfuzahuanjingdeganrao，juyoudichengbenjigongzuokekaodengtedian。dangranzaiqitachanpindeyingyongzhong，yehuiyouyixieyudianciluhuanjingbutongdeyaoqiu
，zhelizhishijieshaoleqizhongyixieyoudaibiaoxingdeganrao，danzhiyaozhangwoledianrongshichumodegongzuoyuanli，haishiyouhenduozhongfangfalaichuligezhongyingyongqingkuang。




推薦閱讀：
一款能防盜的智能家居方案，你想擁有嗎？ 
藍牙OTA測試係統，遭遇破解無線性能的驗證難題？ 
有機憶阻器，離顛覆存儲器市場還有多遠？ 
噴墨式太陽能電池板把 T 恤、窗簾都變成電力源