电容触摸感应电路实例解析，这篇文字有点干

以前有做过电容触摸相关项目的例子，今天来讲一下关于电容触摸电路的设计。触摸按键用的地方挺多的，如电容屏，电磁炉面板，智能音箱，智能穿戴设备，灯具开关，小家电等。

相对实体机械按键，电容式触摸按键没有机械部件，不会磨损，寿命长，维护成本低，所以电容触摸按键的优势还是很多的。

电容触摸原理

电容触摸原理框图

原理不难，当没有手指靠近时，按键上由于分布电容的存在，与地之间存在静态电容，当手指靠近按键时，手指上的寄生电容耦合到原有的静态电容上，使按键对地的总电容值增大。其实很好理解，就相当于多并联了几个电容，总的电容值增大。芯片内部将变化的电容信号转化为可测量的电信号。当检测到的电信号超过阈值，则判断有按键按下。

DLT8T10

下面通过一个电容触摸感应的方案来介绍一下实际的应用。用的方案是DLT8T10触摸芯片，最大支持10通道的电容触摸感应，可在有介质（如玻璃，亚克力，塑料，陶瓷）隔离保护的情况下实现触摸，也可以直接接触金属等导电部件。同时外围电路器件较少，成本低。这款触摸芯片主要应用于消费电子，数码产品，便捷式产品，智能开关，灯具控制等。

应用注意

绝缘材料的使用，注意绝对不能掺入金属或者其它导电材料，无论是亚克力，有机玻璃还是塑料等。若对EMC有要求，应在触摸芯片的触摸脚串接1k欧姆的电阻，降低电波干扰。触摸按键的PCB要尽量和上面的绝缘材料紧密结合。若之间的空隙较大，可以考虑用弹簧等材料配合。触摸芯片对纹波比较敏感，所以电源要求独立供电，不要与其他器件共用同一组电源，避免干扰。纹波应该小于110mV。

DLT8T10接口输出方式支持，BCD码输出，点对点输出，ADC(电压输出)输出，频率输出和I2C输出。这里介绍其中一种，I2C输出，这种比较适合系统资源比较紧张的应用，占用的IO资源较少，最多3个IO。输出方式是I2C+INT，设计有5个触摸按键。请看下面原理图。

电容触摸感应原理图

灵敏度调节

初次调整参数时，灵敏度应设为最低值。当贯穿绝缘材料时，需要较高的灵敏度，灵敏度调高到能够正确检测按键就行了，调太高会误触发。

触摸灵敏度与绝缘面板厚度有关，同种介质，厚度越薄灵敏度越高。灵敏度还跟按键感应盘的有效面积有关，面积越大，灵敏度越高。注意DLT8T10的VC脚的电容是调节灵敏度的，电容范围是1~47nF,电容越大，灵敏度越高。电容材质要用NPO等温度系数好的材质。

PCB布线要求

触摸电路PCB布线

1） 触摸按键板尽量单独布板，这样可以降低干扰。

2）触摸按键到触摸芯片的走线距离越短越好。

3）使用双面 PCB，触摸感应 PAD可做成圆形、方形，从触摸感应 PAD 到 IC 管脚

的连线应该尽量走在触摸感应 PAD 的另外一面。同时连线应该尽量走细，不要绕远。

4） 触摸按键到触摸芯片的走线的间距大于 1mm 为佳，走线中绝对不能有其它的信号线穿过或者交叉，也不要从触摸 IC 的底部穿过。

5） 触摸按键的铜皮的背面不要走线，以免干扰。

6） 触摸按键面积的大小，以触摸体的接触面积相同为最佳，如果厚度塑胶在 2mm 左右，建议触摸 PAD 的面积在 12*12mm 左右。过大容易产生干扰，过小容易灵敏度不够 。

7） 触摸按键的面积与绝缘体的厚度都会影响到灵敏度，一般建议绝缘体的厚度以不超过 3mm 为最佳。

8） 触摸按键的最小面积建议不小于 5*5mm，但要视绝缘材料材质和厚度而定。

9） 触摸按键之间或触摸按键与元器件之间的最小距离以不小于 4mm 为最佳，如灵敏度调高则间距相对需要增加。

10）双面板触摸感应 PAD 的周围与背面一般建议不铺地，触摸感应 PAD 与 PAD 之间尽量避免不同 PAD 之平行引线距离过近，这些都能降低触摸按键的灵敏度。

11）因为空气介电常数太小，并且受湿度影响，所以介质中最好不要有空气。

笔点说：为什么戴手套不能触控屏幕？手机触屏原理是什么？

笔点酷玩答疑时间到——请题主首先明确2点：

1，目前绝大部分智能手机屏幕都是电容屏，早期有电阻屏，原理不同。本来二者几乎同时起步，但此后电容屏的技术进化比电阻屏快很多，优胜劣汰，电阻屏基本灭绝。所以笔点君这里主要讲主流的电容屏原理。

2，在理解电容屏的触屏原理之前，你需要了解了解一下电流感应是怎么回事——放在变化磁通量中的导体会产生感应电动势，如果将该导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子电子流动，形成感应电流。法拉第还记得吗？不是超级跑车哈，是发现电磁感应现象的第一人，物理学家。利用这个电磁感应原理，人类搞出许多改变世界的技术，这里不再赘述。

另外，题主需要回顾一些物理（电学）基础知识，比如电容是什么东西，电荷，电极，充电电流，放电电流都怎么回事，如果你课本都还给老师了，就去复习一下，然后我们接着讲正题。

手机电容屏究竟是个什么东西？

简言之，电容触摸屏是一块四层复合玻璃屏，它的工作原理，就利用了刚才我提到的电流感应，只不过利用的是人体的电流感应，也就是让人体作为一种导体。

手机触摸屏上有一层ITO（氧化铟锡），它是一种透明的半导体材料，但手指触摸屏幕某处，人体会与ITO材料构成耦合电容，改变触点处的电容大小，并引发感应交流电，从屏幕四角的导线生发、通过电容器奔向手指触摸位置，此时产生的4个角的电流，其大小是和四角到触碰点的距离有关的，触碰位置不同，电流数据不同，通过手机芯片分析这4组电流值的大小，再经过计算，即可还原触点在屏幕上的具体位置。

目前还有一种电容屏，叫做透射式电容屏，屏幕上的ITO改为阵列形式，每个部分的ITO都有水平、垂直电极，并带有传感功能，这样当手持触摸某个位置，ITO阵列电容耦合后改变了屏幕电场，最后通过传感器和芯片完成位置的计算。这种方式可以实现多点触控，因此成为更主流的电容屏类型。

补充1，为什么戴手套就无法触摸电容屏？

因为普通手套绝缘，且较厚。作为导体的手指、人体不能近距离接触屏幕，无法形成电流感应，自然无法控制手机。

补充2，为什么手机贴膜了也能触碰？

这就跟刚才让题主去复习的电容知识有关了。手指本不需要完全接触到屏幕，只需贴近屏幕的ITO薄膜层，让人体/手指与屏幕间形成电容，产生感应电流、让手机传感器感受到这种变化，就可以了！贴膜、乃至钢化膜的厚度都没问题，手套太厚，无法形成电容和电磁感应，也就无法操控手机屏幕。

说到这里，戴上触屏手套为啥能操作屏幕也就很容易解释了，触屏手套的指尖部分做出导电处理，让手与手套这部分连为一个导体，再去触碰屏幕，自然可以跟没戴手套一样，当然由于手套粗笨，操作灵活度、灵敏度都不如“裸手”。

答疑完毕，感谢支持。

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