Silicon Labs电容触摸感应MCU的工作原理与基本特征

　　利用此电容采集转换功能，可用在电容触摸屏或者触摸按键上。比如，电容式触摸屏的应用(图3所示)。一般自容式电容触摸屏主要包括一层表面玻璃层，中间两层行列交叉的ITO层(行列层之间间没有短接)，以及GND底层。每一行和列分别与MCU的采集输入通道直接相连，当手指触摸到电容屏的表面玻璃层时，会引起某一行或列的ITO 块的对地电容(如图4)值变大，从而通过电容采样以及特定的算法确定电容值发生一定变化的点(触摸点)的位置(X,Y),最后将触摸点的位置上传给主处理器实现系统操作功能。

　　目前Silicon Labs 的C8051F7XX触摸屏功能主要是单点触摸，但通过软件算法可以实现两点的手势识别，比如缩放、旋转等，同时还能实现对水滴识别以及湿的手指触摸正常划线功能。

　　而触摸按键的电容采样原理一样，只是每个采集输入通道连接一个触摸按键，MCU可以直接确定某个按键被触摸然后进行相应功能的实现，算法处理相对简单。

　　图3

　　三、Silicon Labs触摸系列MCU的优势及特点

　　1. 高信噪比

　　电容传感器模块是先通过释放外部电容的电量，然后再计算出其充电速度来确定变化的电容值的。所以在每次的测量之前必须彻底地释放掉电容遗留的电量才能保证更准确的测量。

　　外部电容的放电是否彻底直接影响到抗噪性能，一般的MCU都是通过一个电阻接地来放电的，而Silicon Labs的MCU是在每一位的转换之前进行两级的电容重置放电：首先通过连接一个小阻值的电阻接地进行第一级的放电，释放了绝大部分的电容残余电量，然后转向第二级的重置释放，与一个高阻值的电阻串联接地，彻底消除可能由于第一级重置释放结束时产生的噪声能量。通过两级的电容重置释放可以充分地消除环境噪声的影响，从而大大提高转换的信噪比。