電容式觸摸傳感器檢測通過閉合導電物體（例如手指）而發(fā)生的電極處的電容變化。電容的傳感方法有多種。本項目采用了電容表中使用的積分方法。電容Cx的變化非常小，約為1pF至10pF，但由于電容表已達到20fF的計數(shù)分辨率，因此可以輕松檢測到。根據(jù)原理，被檢測物體必須接地以形成 Cx 電路。然而，即使人體與地面隔離，它也能正常工作?？梢哉J為是以下原因。

　　具有一定表面積的導電物體具有自電容。具體而言，C = 4πε 0 r，其中，球形時，ε 0為真空介電常數(shù)，r為半徑。人體大約有 根據(jù) ESD 測試人體模型，自電容為 100pF。與 Cx 相比，這已經(jīng)足夠大了。因此，即使人體沒有接地，也可以被認為是接地導體。當然設備也需要有地線或者相當于人體的自電容。然而，它通過各種雜散電容與大地或人體耦合并形成Cx電路。
　　檢測器電極（觸摸區(qū)域）是一塊放置在 PCB 上的 10mm 方形銅板，并覆蓋有絕緣層（Kapton 膠帶）。檢測電路采用帶有 1M 歐姆上拉電阻的 ATtiny2313。正常狀態(tài)下的積分時間由上拉寄存器的值以及端口和電極上的雜散電容決定。當用手指觸摸電極時，積分時間增加并且可以檢測到觸摸。實際的積分時間變成幾μs到幾十μs。
　　首先，校準每個點（由于Cs得到參考時間），然后開始以恒定周期掃描。當積分時間增加并超過閾值時，判斷為“檢測到”。閾值需要有遲滯，否則半觸摸時輸出將不穩(wěn)定。每個點的測量時間等于積分時間，因此可以非?？斓赝瓿?。
　　電容計通過模擬比較器和輸入捕捉功能以一個時鐘（100ns）的分辨率測量積分時間。然而，該功能并非在所有 I/O 引腳上都可用。為了在任何 I/O 引腳上實現(xiàn)觸摸傳感器，積分時間通過軟件輪詢來測量，分辨率變?yōu)?3 個時鐘（375ns）。正常狀態(tài)下計數(shù)次數(shù)在80次左右，對于觸摸開關來說已經(jīng)足夠了。
　　結論
　　因此，我可以確認電容式觸摸傳感器可以輕松地在通用微控制器上實現(xiàn)。為了保證良好的運行，塑料覆蓋層的厚度可達 1 毫米（取決于介電常數(shù)）。當ATtiny2313用于觸摸傳感器模塊時，它可以有15個觸摸板。本項目使用的控制程序僅供實驗使用，并未在嘈雜、潮濕等骯臟環(huán)境下進行測試，因此實際使用時可能需要任何抗噪聲算法。