【導讀】設she計ji人ren員yuan所suo麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan是shi
，由you於yu已yi經jing有you了le智zhi能neng手shou機ji體ti驗yan，用yong戶hu期qi待dai這zhe些xie產chan品pin能neng有you同tong樣yang高gao性xing能neng的de觸chu控kong用yong戶hu界jie麵mian。如ru果guo觸chu控kong界jie麵mian對dui輸shu入ru響xiang應ying延yan遲chi太tai長chang、無法對多次觸摸做出一致的響應、或者被觸控界麵上的水幹擾，無疑會讓用戶對設備的信任大打折扣。

為應對這一挑戰
，瑞薩電子推出了RL78/G23、RX140、RX130
、RA2L1、RA2E1等多個入門級係列通用MCU，它們通過硬件實現了第二代瑞薩電容式觸摸感應技術（簡稱CTSU2）。

CTSU2除了支持Button、Slider
、Wheel等傳統的觸摸方式之外，還能夠執行觸控界麵的接近式傳感
、快速並行掃描、自動掃描、多電極連接，從而實現觸摸板

、3D手勢識別等高級應用。

瑞薩電容式觸摸感應技術原理之自容式觸摸原理（1）

下麵簡要介紹瑞薩電容式觸摸感應技術CTSU2的互容式檢測原理

互容式概述

互電容方式中的按鍵電極具有優異的防水性能、支(zhi)持(chi)矩(ju)陣(zhen)結(jie)構(gou)，以(yi)及(ji)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)自(zi)電(dian)容(rong)所(suo)不(bu)具(ju)備(bei)的(de)功(gong)能(neng)。然(ran)而(er)
，互(hu)電(dian)容(rong)需(xu)要(yao)複(fu)雜(za)的(de)按(an)鍵(jian)電(dian)極(ji)配(pei)置(zhi)和(he)布(bu)線(xian)，使(shi)得(de)靈(ling)敏(min)度(du)調(tiao)節(jie)難(nan)以(yi)實(shi)現(xian)。設(she)計(ji)布(bu)局(ju)圖(tu)案(an)時(shi)
，必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)每(mei)種(zhong)方(fang)式(shi)的(de)優(you)缺(que)點(dian)。此(ci)外(wai)，與(yu)自(zi)電(dian)容(rong)方(fang)式(shi)不(bu)同(tong)
，當(dang)麵(mian)板(ban)厚(hou)度(du)低(di)於(yu)指(zhi)定(ding)水(shui)平(ping)時(shi)
，靈(ling)敏(min)度(du)會(hui)降(jiang)低(di)。在(zai)確(que)定(ding)麵(mian)板(ban)厚(hou)度(du)時(shi)
，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)按(an)鍵(jian)電(dian)極(ji)配(pei)置(zhi)。

圖1-1所示為電極中產生的互電容。互電容方式的特性是兩個不同導體之間會產生寄生電容Cm。互電容式按鍵包括連接到電容傳感器的兩個電極，即接收器電極RX和發射器電極TX。Tx受到脈衝驅動時會產生電場，電荷也在Cm中積累。當手指接近電極時，手指與電極之間會產生寄生電容Cf，Cm和Cf並聯。由於Tx的驅動能量是恒定的

，因此電荷量不會改變。因此
，Cm和Cf上的電荷消除後，Cm電荷也會減少。通過設置Cf增加量的閾值，可以確定觸摸按鍵是處於“打開”還是“關閉”狀態。請注意
，如果手指直接接觸電極，則會導致電極短路
，並且無法再測量電容。通常
，電極和手指之間有幾毫米厚的覆蓋麵板。

圖1-1 互電容電極示意圖

CTSU互電容方式檢測原理

圖2-1所示為互電容方式的CTSU內部配置概覽。CTSU輸出與連接到電極的Rx和Tx的互電容成反比的數字計數，並通過軟件判斷觸摸按鍵是處於“打開”還是“關閉”狀態。為測量所連接的兩個電極上存在的電容Cm
，CTSU通過反轉脈衝輸出和開關電容之間的相位關係來獲得Cm，同時測量兩次自電容，然後通過軟件計算兩個值的差值。

圖2-1 互電容方式的內部配置概覽

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