感應系統的組成：
除芯片以外，主要組成部分包括：絕緣的面板，按鍵感應盤和連接線。使用者的手指接觸面板的敏感區域可以觸發按鍵；面板敏感區域的背后是按鍵感應盤；連接線把感應電極和芯片連接起來。
面板的選擇：
面板必須選用絕緣材料，可以是玻璃、聚苯乙烯、聚氯乙烯（pvc）、尼龍、樹脂玻璃等。在生產過程中，要保持面板的材質和厚度不變，面板的表面噴涂必須使用絕緣的油漆。在電極不變的情況下，面板的厚度和材質決定靈敏度。比如，3.2mm厚的尼龍（Nylon）相當于2.8mm厚的樹脂玻璃(Plexiglas)。通常，在厚度、面積相同的情況下，介電常數越大，靈敏度越高。但是在正常應用中，我們推薦使用介電常數適中的材質，比如樹脂玻璃等。介電常數過小，會導致靈敏度差；介電常數過大，發生誤動作的幾率會變大。
|
材料
|
介電常數 |
|
Air
|
1.0
|
|
Common Glass
|
7.6-8.0
|
|
Mylar
|
3.0-3.2
|
|
Plexiglas
|
2.8
|
|
Nylon
|
3.2
|
|
ABS
|
3.8-4.5
|
按鍵感應盤的選擇：
按鍵感應盤材料：根據應用場合可以選擇PCB銅箔、金屬片、平頂圓柱彈簧、導電棉、導電油墨、導電橡膠、導電玻璃的ITO層等。不管使用什么材料，按鍵感應盤必須緊密貼在面板上，中間不能有空氣間隙。
按鍵感應盤形狀：原則上可以做成任意形狀，中間可留孔或鏤空。我們推薦做成邊緣圓滑的形狀，如圓形或六角形，可以避免尖端放電效應。
按鍵感應盤面積大小：最小4mmX4mm, 最大30mmX30mm。實際面積大小根據靈敏度的需求而定，面積大小和靈敏度成正比。一般來說，按鍵感應盤的直徑要大于面板厚度的4倍，并且增大電極的尺寸，
可以提高信噪比。各個感應盤的形狀、面積應該相同，以保證靈敏度一致。
按鍵感應盤之間的距離：各個感應盤間的距離要盡可能的大一些（大于5mm），這樣可以減少它們形成的電場之間的相互干擾。當用PCB銅箔做感應盤時，若感應盤間距離較近（5MM～10MM），感應盤必須用鋪地隔離，如圖（1）所示。如果各個感應盤距離較遠，也應該盡可能的鋪地隔離。
圖（1）：感應盤由鋪地隔開
按鍵感應盤與IC觸摸端口的連接：通常有3種方式。
1：使用帶彈簧的感應盤，將感應盤頂在面板上。
2：使用導電橡膠或導電棉，導電棉或導電橡膠頂端作為感應盤緊貼在面板上。
3：將感應盤用雙面膠緊密粘在面板上。
CIN電容的選擇：CIN電容可用普通的貼片電容。推薦使用誤差小于10%或精度更高的電容。電容精度越高，系統的一致性越好。
靈敏度的設定：靈敏度與外接CIN電容的大小成反比；與面板的厚度成反比；與按鍵感應盤的大小成正比。
CIN電容的選擇：CIN電容可在0PF～50PF選擇。電容越小，靈敏度越高，但是抗干擾能力越差。電容越大，靈敏度越低，但是抗干擾能力越強。通常，我們推薦5PF～20PF。
面板厚度的選擇：通常在0～15MM。
按鍵感應盤的大小：最小4mmX4mm, 最大30mmX30mm。增大感應盤的面積，不但能增大靈敏度，還能提高抗干擾能力，所以在可能的情況下，盡量加大感應盤的面積。
PCB布局的設計：
（1）：CIN電容盡量靠近IC放置，各個通道的CIN電容必須用鋪地隔離。感應盤也要盡量靠近IC,這樣感應盤到IC的連線就會最短。如圖（2）所示
圖（2）
（2）：布局時應盡量保證觸摸IC到感應盤的距離基本平衡。合理的布局如圖（3）所示，不合理的布局如圖（4）所示。
圖（3）：合理的布局
圖（4）：不合理的布局
（3）感應盤到觸摸芯片的連線盡量短和細，如果PCB工藝允許盡量采用5MIL的線寬。
（4）感應盤到觸摸IC的連線不要跨越其他信號線。尤其不能跨越強干擾、高頻的信號線。
（5）感應盤到觸摸IC的連線周圍0.5MM不要走其他信號線。
（6）如果使用哪個PCB板上的銅箔圖案做觸摸感應盤，盡量使用雙面PCB，觸摸芯片和感應盤到IC引腳的連線應放在感應盤銅箔的背面（BOTTOM）。感應盤應緊貼觸摸面板。
（7）鋪地 ：觸摸IC及其相關的外圍電路要用45°網格鋪地，網格中銅的面積大概應該占總面積的60%。連線周圍20MIL不能鋪地。感應盤和鋪地至少要有1.5mm的距離。感應盤正對的背面不允許鋪地，也不允許有任何大面積的銅箔和其他信號線。
 
TOP BOTTOM
圖（5）：感應盤鋪地實例
電源的要求：
觸摸IC測量的是電容的微小變化，要求電源的紋波和噪聲要小，要注意避免由電源串入的外界強干擾。尤其時應用于電磁爐、微波爐時，必須能有效隔離
外部干擾及電壓突變，因此要求電源由較高穩定度。建議采用如圖（1）所示7805組成的穩壓電路：
圖（6）
7805及外圍器件與觸摸IC必須放置在同一電路板上，并集中放置，7805組件必須緊靠觸摸IC VDD管腳，杜絕電源線過長帶來噪聲。
在PCB排版時，如果環境較惡劣，建議預留圖（6）中電感T1焊盤，應對電磁爐等高噪聲的干擾。在普通的應用中，可以不需要此電感。
如果用戶直接使用主機的5V電源，需要在觸摸IC電源前加如圖（2）所示的濾波電路。
圖（7）
同樣，在PCB排版時，如果環境較惡劣，建議預留圖（7）電感T1、T2、RL焊盤，應對電磁爐等高噪聲的干擾。在普通的應用中，可以不用加T1、T2、RL。
在環境較惡劣時，觸摸IC部分最好單獨供電。以上圖（6）、圖（7）兩個電路是專門給觸摸IC及其組件提供電源的，不要接其他負載。LED燈、其他IC的負載需要另外的電源供應。 電容在PCB版上的排列順序請按原理圖標明的順序，不要隨意排列。觸摸IC部分的地與系統中其他電路中的地請分開用星型連接法。
其它要點：
（1）PCB板的清潔：殘留的助焊劑和污物，在惡劣的溫度和濕度環境下會嚴重影響芯片工作的穩定性。
（2）ST02（舊版）、ST04（舊版）、ST08應用的時候，RB端接電阻到地，提供內部工作基準電流源。較小的電阻值可以提高內部工作頻率，并且可以增加芯片的抗干擾能力。為了提高RB端口電壓的穩定性，可以加一個到vdd的電容，電容值推薦1nf-10nf。Cin管腳的工作頻率，最好和MCU的工作頻率和電源頻率有較大的不同。Cin的工作頻率是由RB電阻值和Cin電容值，以及感應電極和GND之間的寄生電容值決定。Cin的工作頻率可以用示波器直接觀察（觀察時，Cin和示波器探針之間可以用薄的絕緣物體隔離）。另外，當芯片暴露在高頻干擾的環境下，在cin端口串聯一個200左右的電阻是必須的。
（3）ST04C如果PCB不合理，比如觸摸PAD間距離較近、觸摸PAD間沒有用鋪地隔離等，極少數芯片上電后會有閃爍現象，上電過后幾秒內恢復正常，這是因為上電時通道間相互干擾所致（通道0，1屬于一個工作組，通道2，3屬于另一個工作組。同一組中的通道不會相互干擾。）。應對辦法就是觸摸PAD間距離要大于5MM，并且觸摸PAD間要用鋪地隔離。如果因為種種原因做不到以上兩點，還可以用的辦法是CIN0、CIN1上的電容值要和CIN2、CIN3上的電容值要差5PF（這個電容值是CIN端的總電容值，包括寄生電容）。比如CIN0、CIN1接10PF,CIN2、CIN3接15PF。
（4）沒有用到的通道，相應的CIN和OUT懸空即可。
我公司專業致力于具備超強抗干擾能力的電容式觸摸感應IC推廣銷售，詳細的產品資料請查閱：http://www.wujiu5zhuce.cn/product_1044.htm |
