【教学】 简易MCU 触碰开关

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最近， 有网友问到触碰开关， 如何用MCU 来实现？
最好的答案就是用Microchip 的mTouch 技术。
Microchip 的mTouch。
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=2695

但是， 在Microchip 推出mTouch 技术之前， 人们是怎样做的呢? 会难吗？ 其实很容易。

这里就来介绍， 先声明这是旧技术，这是mTouch 以外的旧方法。

首先，有什么要求？很简单， 只需要一个I/O， 上拉电阻， 你的触碰金属， 几乎任何的MCU 都可以做到。
不需要ADC， 甚至不用Timer， 只是简单的I/O做 充电， 放电， 延时delay， 就可以了。

原理如下，看下图， 人体， 就是一个无形的电容。
只要用电容， 不管大小， 通过470K 的电阻充电， 就需要时间。
通过时间的测量，可以知道有没有触碰。

“寄生”电容


操作流程如下：
1. 先把MCU 的pin 设定输出output， 并输出Logic 0， 等一段时间 （500uS）放电Discharge，  
这时， 这个MCU 的pin 是接近 0V了。

2. 现在把MCU 的pin 设定成Input， 这时会变成高输入阻抗，
这时会有两种情形。
a） 没有触碰的话， 没有电容， 因为上拉电阻470K， 这时MCU Pin 会变成5V， 读成Logic High。
b） 有触碰的话， 就有“寄生”电容， 。 电容一开始是没有电荷（charge）的， 所以会通过上拉电阻470K 来充电。
这需要一些时间， 在充电完成前， MCU 是会“连续”读到Low logic 的， 才变成Logic High。
从这里，计算看“连续” 读到几次的Low，  我们可以假设是不是有碰触了。


电路图



源码开放， 是在2006年写的， 用16F630， 其实大家可以用任何一种PIC MCU

1. 
   
2. /*
   
3. Touch Switch
   
4. Date : 10 March 2006
   
5. 
   
6. Modify release to Cari Chinese Forum
   
7. 10 May 2010
   
8. */
   
9. #include <16F630.H>
   
10. #fuses  Intrc_IO,PROTECT,WDT,nomclr,put,brownout
    
11. #use delay(clock=4000000, restart_wdt)
    
12. 
    
13. #bit rapu=0x81.7
    
14. 
    
15. #use fast_io(A)
    
16. #byte PortA = 5
    
17. #byte WPUA =0x95  
    
18. #bit rapu=0x81.7
    
19. 
    
20. #bit LED    = PortA.0
    
21. #bit Out    = PortA.1
    
22. #bit In     = PortA.5
    
23. int x;
    
24. int y;
    
25. int z;
    
26. int fTouchDown;
    
27. 
    
28. void GetInput()
    
29. {
    
30.       set_tris_A(0b00000100); // Set Port A5 as output
    
31.       in=0;// we discharge the pin A5
    
32.       delay_us(500); // wait it to discharge
    
33.       set_tris_A(0b00100100); // Set port A5 as input
    
34.       delay_us(50); // Wait for for time , this timing determine sensitivity
    
35. 
    
36.       x=in;  // we read the pin A5
    
37. }
    
38. 
    
39. void main()
    
40. {
    
41.    set_tris_A(0b00000100);
    
42. 
    
43. 
    
44.    // Do nothing, just blick LED to indicate program start
    
45.    for(x=0;x<5;x++)
    
46.    {
    
47.       Led=1; delay_us(10); out=0;     delay_ms(50);
    
48.       Led=0; delay_us(10); out=0;     delay_ms(50);
    
49.    }
    
50. 
    
51. 
    
52.    out=0;  // This is output, can be control relay or whatever
    
53.    y=0;
    
54.    fTouchDown=0;
    
55.    rapu=0; // Enable Weak Pull up
    
56. 
    
57.    //      76543210
    
58.    WPUA =0b00000100;// individual  Weak Pull up on A2
    
59.    // Above line is added due to compiler bug, so I control manually   
    
60. 
    
61. 
    
62.    while(1)
    
63.    {
    
64. 
    
65.       restart_wdt();
    
66.       GetInput();
    
67. 
    
68.       //touch-- If someone touch it, the input will read Low
    
69.       if(x==0)
    
70.       {
    
71.          LED=1;
    
72.          delay_ms(5);
    
73.          Led=0;
    
74.          if(y<200){y++;}  // We count how many time the pin is hand touch
    
75.          z=0;
    
76.       }
    
77.       else
    
78.       {
    
79.          delay_ms(1);
    
80.          if(Z<200){Z++;}
    
81.          if(Z>150)   // We count how many time there is no hand touch
    
82.          {
    
83.             fTouchDown=0;  // We confirm there is no touch after some time
    
84.             y=0;
    
85.          }
    
86.       }
    
87. 
    
88.       if (y>15) // we confirm there is hand touch
    
89.       {
    
90.          if(!fTouchDown)
    
91.          {
    
92.             fTouchDown=1;
    
93.             Led=0;
    
94.             out=1; // We turn on an output
    
95.             delay_ms(2000); //for 2 sec
    
96.             out=0;  // then off it again
    
97.             y=0;
    
98.          }
    
99.       }
    
100. 
     
101.    }
     
102. }
     

复制代码

davidtung89

感谢版主对小弟的问题如此重视！！谢谢！感激感激！

东邪西毒

想问，如何让一个capacitor fully charge？如果给5V给capacitor的两的脚，那capacitor可以被charge到5V吗？

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想问，如何让一个capacitor fully charge？如果给5V给capacitor的两的脚，那capacitor可以被charge到5V吗？
东邪西毒 发表于 4-6-2010 06:24 PM

可以。

如果你有类似这样的问题， 请发到
[交流] 电子技术交流区
http://cforum3.cari.com.my/viewthread.php?tid=1530722

qweeer

最近， 有网友问到触碰开关， 如何用MCU 来实现？
最好的答案就是用Microchip 的mTouch 技术。
Microchip ...
pic 发表于 10-5-2010 10:55 AM

不好意识，我看不到电路图。
谢谢。

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不好意识，我看不到电路图。
谢谢。
qweeer 发表于 8-9-2010 12:28 PM

图没问题啊～ 我这里可以看到～其他人看的到图吗？

qweeer

不知道做什么，我用IE / Firefox也是看不到电路图。

电子达人

我看到啊。。。

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不知道做什么，我用IE / Firefox也是看不到电路图。
qweeer 发表于 8-9-2010 04:55 PM

奇怪了～网站有问题？ 你能够看到我的头像吗？
或你的browser block 了 图？
如果还是不可以， 不要紧， PM 你的email 给我， 寄给你好了。。

qweeer

头像就看到，其他在cari的图片都看到，就是着看不到这个，我其他的电脑也看不到。
不懂是不是我的streamys网路的问题。我今晚再试其他的网路看看。
谢谢你们先。

qweeer

今天我可以看到图片了，谢谢各位。