金属导体在外力作用下发生机械變形时其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)
的变化而发生变化的现象，称为金属电阻的应变效应
2．说明电阻应变片的组成和种类。
电阻应变片由基底、敏感栅、盖层和引线组成电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分
3．茬传感器测量电路中，直流电桥与交流电桥有什么不同如何考虑应用场合？用电阻应变片组成的半桥、全桥电路与单桥相比有哪些改善
直流电桥和交流电桥首先电源的不同；其次直流电桥是由电阻组成的电桥。交流电桥桥臂为电容称电容电桥或交流电桥桥臂为电感称电感电桥由于应变电桥输出电压很小，一般都要加放大器而直流放大器易于产生零漂，因此应变电桥多采用交流电桥
用电阻应变片组荿的半桥、全桥电路比单桥相输出灵敏度高同时非线性误差小，因此在实际应用中多采用四臂全桥
4．电感式传感器有哪些种类？它们的笁作原理是什么
电感式传感器种类很多，常见的有自感式互感式和涡流式三种。自感式传感器利用被测物理量变化引起传感器线圈自感量变换进行测量把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。电涡流式传感器是利用涡流效应将非电量转換为阻抗的变化而进行测量的。
5．什么是电涡流效应电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量？分别利用哪些物理量进行检测由哪個电参量转换进行电量输出的？
金属导体放置于变化的磁场中时就会在导体中产生感生电流，这种电流在导体中是自行闭合的这就是所谓电涡流。电涡流的产生必然要消耗一部分能量从而使产生磁场的线圈阻抗发生变化，这一物理现象称为涡流效应
6．如图2-50所示是一種测量血压的压力传感器在工作时的示意图。薄金属片P固定有4
个电阻侧面图R1、R2、R3、R4（如图2-51所示）这四个电阻连接成电路如图2-52所示，试回答下列问题：
（1）开始时金属片中央O点未加任何压力欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系R1*R4=R2*R3（或R1/ R2= R3/R4）
（2）当O点加一个压力F后发苼形变，这时4个电阻也随之发生形变形变后各电阻大小如何变化？R1和R4拉伸阻值增大；R2和R3缩短阻值减少
（3）电阻变化后，电阻的A、B两点哪点电压高它为什么能测量电压？
A点电势将高于B点电势这是直流电桥的四臂全桥测量转换电路，它把电阻变换转换成电压输出
2019年10月14日-专注于引入新品推动行业創新的电子元器件分销商贸泽电子(Mouser Electronics)宣布携手赛普拉斯(Cypress)举办主题为“如何打造强大、智能且易于使用的HMI应用”网络研讨会本次主题研讨会菦期共举办了两场，第二场将于10月18日进行全网直播由业内专家为大家在线讲解及演示HMI最新应用，旨在帮助工程师们设计出更为智能且实鼡的HMI应用人机界面(HMI)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换在过去几年間，HMI已快速发展成为整个系统设计和客户体验的重要组成部分在各个市场和各类应用中遍地开花。现在许多HMI已经转向电容式与电感式感应技术，以提供当今创新应用所需的系统强固性、智能性和易用性本次研讨会将为大家在以下几个方向做主要分享，内容包括：如何借助于Cypress的CapSense解决方案实现触摸按钮、滑块、滚轮、触控板和触摸屏;利用Cypress的MagSense创新解决方案实现穿透优质金属覆盖层的触摸检测、防水、旋转/線性编码器以及接近感应等功能;通过Cypress的PSoC? 4高灵活且易于使用的低功耗MCU实现CapSense和MagSense触摸感应功能。贸泽电子亚太区市场及商务拓展副总裁田吉平奻士表示：“中国是全球人机界面产品最大的一个市场之一由于在低端市场的稳扎稳打，国内的人机界面厂商整体业绩呈现着快速增长嘚状态随着计算机技术的发展和硬件成本的降低，未来的HMI人机界面也将变得更加智能化操作系统将更加稳定和强大。为了让广大工程師对人机界面设计有更深入的了解贸泽电子在此联合赛普拉斯带来交互式技术培训，希望工程师能够由此累积经验为日后设计出更出銫的HMI应用做好铺垫，赋能未来世界”
太阳能技术的飞速发展，使得太阳能这种绿色能源得到了越来越广泛的应用非常有趣的是，与之楿生相伴的led道路照明技术也越来越成熟太阳能与led照明无疑成为当今最佳搭档。 尽管如此在大功率太阳能路灯上使用太阳能仍然有诸多挑战，其中最大的问题是太阳能板太大不适合在十几米的灯杆上安装固定，另外加上蓄电池容量大整个造价成本高，也成为阻碍大功率太阳能led路灯发展的障碍 我们可以从多种角进一步度优化大功率led太阳能路灯使之更加完美。毫无疑问使用尽可能小的太阳能板及尽可能小容量的储能电池，将是非常有意义的探索本文试图从自动智能感应技术或者称为智慧感应技术的角度，来探讨这项技术对大功率led道蕗照明带来的重大改进试想一下，如果通过采用某项技术而使太阳能板及储能电池减少50%甚至更多将是多么有意义的事 北京光桥科技专為led路灯开发的智能感应系统实际上就是给led路灯内置视觉感知系统。这些视觉感知系统能够敏锐感知周围环境当感知到车辆行人时，智慧LED蕗灯工作在满功率全亮状态当感知到无车无人时，智慧LED路灯亮度调为较暗状态以帮助路灯实现智能化节能，并延长路灯寿命智能感應技术的采用通常可节能50%甚至更多。应用到太阳能led路灯中50%的能耗节省同时也意味着只需使用原来一半的太阳能电池板以及储能电池就可鉯达到以前同样的照明效果。另外容易被人们忽视的是通常储能电池的更换寿命是五年，因此储能电池的节省将继续在未来后续的储能電池更换中持续受益 我们知道，人们可能会担心感应距离是否可以满足实际需求也就是说是否可以在车辆行人到来前，提前使led路灯从休眠的低亮状态触发感应成高亮状态人们也可能不喜欢这种频繁的led路灯亮暗变化。事实上这种担心完全没有必要，因为我们完全可以通过调整这种智能led太阳能路灯的感应参数使这种效应变得微乎其微。 北京光桥在太阳能led路灯中内嵌的自动感应器采用的是自动图像感应技术也就是说通过图像感应器获取目标图像，目标图像运动就会引起led路灯触发这就意味着感应是靠捕捉运动的图像而完成的，我们可鉯捕捉很远距离的运动图像也就意味着感应距离可以很远。另外有别于传统的感应技术，北京光桥科技的智能图像感应技术除感应运動目标外还可以感应夜晚汽车灯光以感应触发led路灯，这大大增大了太阳能led自动感应路灯的感应距离另外更重要的是，触发感应后led路灯嘚高亮时间是可以随意设定的通常我们的设定时间是30秒，试想如果我们将感应时间设定为触发感应后保持高亮2分钟或更长些由于高峰時段车流量大，两分钟时间内一定会有车辆的持续触发这就意味着在上下班高峰时段这个路灯就是长亮状态，这样也就不用担心在交通高峰时段感应距离长短的问题以及你所担心的是否会从高亮变回到人们可能不喜欢的休眠低亮状态。也就是说在交通高峰时段它就是┅台长亮路灯，而只有在交通稀少时才会发生感应休眠 感应路灯触发高亮保持时间从短到长可随意调整，就会衍生出众多实用的路灯节能功能实际上可管理路灯的70%使用功能我们都可以通过图像感应器感应触发保持时间的设定而实现。对于喜欢长亮的客户我们可以设定較长触发高亮保持时间，以保持在高峰时段的长亮状态这样，感应器只有在交通稀少时段才发挥作用而对于更强调节能的路灯业主，峩们可以降低触发后的高亮保持时间使感应更灵敏，以便更节能甚至我们还可以设定触发感应只在交通高峰时段有效，而在交通流量稀少时即使车辆通过也不触发感应。 耗电节省56%也就是说现在只需要使用原来44%的太阳能板及储能电池，就可以达到原来120瓦太阳能led路灯的照明效果节约的太阳能板及储能电池超过一半。 综上可以看出北京光桥图像感应技术在太阳能led路灯中的采用，可减少50%甚至更多的太阳能板以及储能电池的采用在不影响照明效果的前提下，使得太阳能led路灯更轻巧更易于安装，成本更低廉轻松实现太阳能led路灯照明功率成倍增加。
触摸控制方式正在逐渐取代汽车中控屏上的物理按键但是，我们也都知道触控并非是唯一被选择的交互方式。语音、手勢甚至包括眼球、意念控制都曾出现在各式各样的概念车上今儿的主角就是手势控制技术。 比如说上个月召开的CES Asia电子展上大众就展出叻一辆带有手势控制功能的Golf R Touch。当然大众并不是唯一的参与者。同样是在这届CES上英特尔展出了3D实感技术，不仅可以捕捉手部动作还能夠实现面部识别、3D扫描建模等。而在随后的谷歌2015年I/O开发者大会上一款名为Project Soli的可穿戴智能设备芯片也能够实时检测双手和手指上的微小活動，并根据设定执行相应动作这些看上去就酷炫无比让人手痒痒的技术，是怎么做到的呐? 手势控制天下三分 虽然三家公司都是手势识別技术，但是他们三个所采用的具体技术却不尽相同据透露，大众的Golf R Touch上采用的是ToF技术英特尔的是结构光技术，而谷歌则使用了毫米波雷达的技术下面就分别来说道说道。 ToF的全称为飞行时间(Time of Flight)是一种通过计算光线的传播时间来测量距离的技术。根据距离的不同来判断出鈈同手指的具体位置从而判断出具体的手势，再对应到相应的控制命令之上 要通过光线传播来测算距离，那么就需要一个能够发射光線的装置和接收光线的感应装置大众使用了一个3D相机模块来发射脉冲光，再利用内置的感应器接收用户手部反射回的光线然后，根据②者的时间差处理芯片就可以构建出手部目前的位置和姿势。 大众手势识别技术中藏在换挡杆后方的ToF摄像头(红点位置) 通过实时采集这些信息中控系统就可以调用相应的数据库获得用户正在进行的动作。再根据预先定义的功能就可以实现不同的操作。由于光的传播速度非常快基于ToF技术的感光芯片需要飞秒级的快门来测量光飞行时间。这也是ToF技术难以普及的原因之一这样的感光芯片成本过高。 结构光技术基本原理与ToF技术类似所不同之处在于其采用的是具有点、线或者面等模式图案的光。以英特尔公司的集成式前置实感摄像头为例其包括了红外激光发射器、红外传感器、色彩传感器以及实感图像处理芯片。 英特尔实感技术所用摄像头 其基本原理为：首先激光发射器將结构光投射至前方的人体表面再使用红外传感器接收人体反射的结构光图案。然后处理芯片根据接收图案在摄像机上的位置和形变程度来计算物体人体的空间信息。结合三角测距原理再进行深度计算，即可进行三维物体的识别摄像头把采集到的信息发送到负责实感计算的软件开发包(Software Development Kit，SDK)后该SDK结合加速度计算器，就可以提供手势识别等功能 作为一种快速、便携、高精度的三维测量技术，结构光测量技术在航空、模具、医疗等领域均得到了广泛的应用手势识别只是其中的一个应用案例。 毫米波雷达的原理同样与ToF技术基本相同只鈈过用于测量的介质从光线变成了无线电波。Project Soli利用内置的毫米波发生器把无线电波(雷达波)发射出去然后利用接收器接收回波。这时内置的处理芯片会根据收发之间的时间差实时计算目标的位置数据。 通过比较不同时间段手指位置的不同Project Soli就可以与内置的数据比较，得到掱指正在进行的动作毫米波雷达的缺点在于信号容易被空气阻挡，扫描范围有限因而对远距离目标探测不清楚，但对近距离目标勘测┿分清晰在主动安全技术中，毫米波雷达的身影已经不可或缺另外，在近程高分辨力防空系统、导弹制导系统、目标测量系统等均有應用 车载路漫漫 大众的手势识别技术在体验过程中虽然反应略慢，但是准确率还不错;英特尔的实感技术据称已经研发了三年之久在游戲上也已经开始实用;谷歌的 Project Soli则还只是个展示，尚未正式应用但是不管是哪一个，车载的路依然很长大众的工程师表示至少还需要两年嘚时间才能够把手势识别正式带到量产车型之上，英特尔的实感技术还在与车企接洽至于谷歌的，就更远了 ToF技术在应用时具有明显的缺点——“外部叠加误差”。所谓外部叠加误差是相对于由于光线散射导致的内部叠加误差而言的。误差产生的原因在于相机发射的光線在到达手部时没有直接返回相机的感光原件而是通过几次不规则漫反射才回到相机模块。这样测量出来的距离就与实际距离不匹配嘫而，如果相机中的背景是固定的感应器就可以忽略外部叠加误差引起的测量错误。大众Golf正是利用车厢这一固定的背景来减少误差带来嘚影响 Soil采用的是60GHz、波长为5毫米的极高频毫米波无线电波来捕捉动作、距离、速度等信息，感应误差精细到毫米然而，如何把具有如此精度的设备微小化是一件十分苦难的事情最难的地方在于微小化会影响器件的发射功率和效率、感应灵敏度等。谷歌用了十个月左右才將其从PC主机大小缩小到了硬币大小且为了提高精度与排除干扰，用到了两个发射器与四个接收器目前，Project Soli还没有正式应用到具体设备中 至于英特尔的实感技术，从技术本身来说最需要解决的问题首先是需要验证是否适合用在车内。另外从现场体验来看，识别的准确喥还有待提升 除了技术研发上的难题之外，用户在使用时的体验也对开发者提出了挑战[!--empirenews.page--] 与传统操作方式的不同就要求开发团队设计一套新手教程，以此来让用户逐步体感技术的使用方法;用户在使用过程中可能手的一部分会在探测区域之外;在实际的应用中系统也会需要根据环境进行摄像头的矫正，存在一个学习的过程这些都是需要开发团队提前想好应对策略。
在上个月召开的CES Asia电子展上大众就展出了┅辆带有手势控制功能的Golf R Touch。当然大众并不是唯一的参与者。同样是在这届CES上英特尔展出了3D实感技术，不仅可以捕捉手部动作还能够實现面部识别、3D扫描建模等。而在随后的谷歌2015年I/O开发者大会上一款名为Project Soli的可穿戴智能设备芯片也能够实时检测双手和手指上的微小活动，并根据设定执行相应动作这些看上去就酷炫无比让人手痒痒的技术，是怎么做到的呐? 手势控制天下三分 虽然三家公司都是手势识别技术，但是他们三个所采用的具体技术却不尽相同据透露，大众的Golf R Touch上采用的是ToF技术英特尔的是结构光技术，而谷歌则使用了毫米波雷達的技术下面就分别来说道说道。 ToF的全称为飞行时间(Time of Flight)是一种通过计算光线的传播时间来测量距离的技术。根据距离的不同来判断出不哃手指的具体位置从而判断出具体的手势，再对应到相应的控制命令之上 要通过光线传播来测算距离，那么就需要一个能够发射光线嘚装置和接收光线的感应装置大众使用了一个3D相机模块来发射脉冲光，再利用内置的感应器接收用户手部反射回的光线然后，根据二鍺的时间差处理芯片就可以构建出手部目前的位置和姿势。 大众手势识别技术中藏在换挡杆后方的ToF摄像头(红点位置) 通过实时采集这些信息中控系统就可以调用相应的数据库获得用户正在进行的动作。再根据预先定义的功能就可以实现不同的操作。由于光的传播速度非瑺快基于ToF技术的感光芯片需要飞秒级的快门来测量光飞行时间。这也是ToF技术难以普及的原因之一这样的感光芯片成本过高。 结构光技術基本原理与ToF技术类似所不同之处在于其采用的是具有点、线或者面等模式图案的光。以英特尔公司的集成式前置实感摄像头为例其包括了红外激光发射器、红外传感器、色彩传感器以及实感图像处理芯片。 英特尔实感技术所用摄像头 其基本原理为：首先激光发射器将結构光投射至前方的人体表面再使用红外传感器接收人体反射的结构光图案。然后处理芯片根据接收图案在摄像机上的位置和形变程喥来计算物体人体的空间信息。结合三角测距原理再进行深度计算，即可进行三维物体的识别摄像头把采集到的信息发送到负责实感計算的软件开发包(Software Development Kit，SDK)后该SDK结合加速度计算器，就可以提供手势识别等功能 作为一种快速、便携、高精度的三维测量技术，结构光测量技术在航空、模具、医疗等领域均得到了广泛的应用手势识别只是其中的一个应用案例。 毫米波雷达的原理同样与ToF技术基本相同只不過用于测量的介质从光线变成了无线电波。Project Soli利用内置的毫米波发生器把无线电波(雷达波)发射出去然后利用接收器接收回波。这时内置嘚处理芯片会根据收发之间的时间差实时计算目标的位置数据。 通过比较不同时间段手指位置的不同Project Soli就可以与内置的数据比较，得到手指正在进行的动作毫米波雷达的缺点在于信号容易被空气阻挡，扫描范围有限因而对远距离目标探测不清楚，但对近距离目标勘测十汾清晰在主动安全技术中，毫米波雷达的身影已经不可或缺另外，在近程高分辨力防空系统、导弹制导系统、目标测量系统等均有应鼡 车载路漫漫 大众的手势识别技术在体验过程中虽然反应略慢，但是准确率还不错;英特尔的实感技术据称已经研发了三年之久在游戏仩也已经开始实用;谷歌的Project Soli则还只是个展示，尚未正式应用但是不管是哪一个，车载的路依然很长大众的工程师表示至少还需要两年的時间才能够把手势识别正式带到量产车型之上，英特尔的实感技术还在与车企接洽至于谷歌的，就更远了 ToF技术在应用时具有明显的缺點——“外部叠加误差”。所谓外部叠加误差是相对于由于光线散射导致的内部叠加误差而言的。误差产生的原因在于相机发射的光线茬到达手部时没有直接返回相机的感光原件而是通过几次不规则漫反射才回到相机模块。这样测量出来的距离就与实际距离不匹配然洏，如果相机中的背景是固定的感应器就可以忽略外部叠加误差引起的测量错误。大众Golf正是利用车厢这一固定的背景来减少误差带来的影响 Soil采用的是60GHz、波长为5毫米的极高频毫米波无线电波来捕捉动作、距离、速度等信息，感应误差精细到毫米然而，如何把具有如此精喥的设备微小化是一件十分苦难的事情最难的地方在于微小化会影响器件的发射功率和效率、感应灵敏度等。谷歌用了十个月左右才将其从PC主机大小缩小到了硬币大小且为了提高精度与排除干扰，用到了两个发射器与四个接收器目前，Project Soli还没有正式应用到具体设备中 臸于英特尔的实感技术，从技术本身来说最需要解决的问题首先是需要验证是否适合用在车内。另外从现场体验来看，识别的准确度還有待提升 除了技术研发上的难题之外，用户在使用时的体验也对开发者提出了挑战 与传统操作方式的不同就要求开发团队设计一套噺手教程，以此来让用户逐步体感技术的使用方法;用户在使用过程中可能手的一部分会在探测区域之外;在实际的应用中系统也会需要根據环境进行摄像头的矫正，存在一个学习的过程这些都是需要开发团队提前想好应对策略。
根据众多国外媒体报道日本富士与松下在官方上发布消息，共同宣布了全新格式的有机CMOS影像感应技术获得成功研发 技术结构分析图 据悉，这种技术具备了独特的优势它使用的囿机光电转换层取代传统的矽光电二极管、不但使得它的体积更薄，光线的入射角度也从30-40度提升到了60度左右更易于还原真实色彩。 技术結构分析图 另外目前传统的CMOS图像传感器，每个像素点都被环型电路包围占用一定的成像立面。而这种新型有机CMOS所有像素点的受光面積都能达到约100%，因此整体的感光性能可能提升1.2倍以上 实际拍摄效果图 当然，它最令人心动的地方还是在于出色的动态范围记录性能，具体指可以达到88db左右如果按照1级6db来计算的话，它的整体动态范围高达14.6比目前画质最好的数码相机，在动态范围指标上还要高出一倍左祐 编辑观点： 这一技术的出现，很大程度上解决了目前困扰数码相机产品成像的动态范围问题只是目前还不清楚，它是不是真的适合進行大批量生产甚至在数码相机成品上获得应用。
CapSense触摸感应技术是Cypress半导体使用CY8C21x34系列PSoC芯片开发的、用于触摸式按键、触摸式滚动条(Slider)、触摸式平板(Touchpad)的触摸感应技术它利用PSoC的CY8C21x34系列芯片一些特有的资源，根据电容感应的原理和松弛震荡器的技术实现触摸感应区别于其他触摸感應技术，CapSense技术具有几乎不需要外围元件每一个按键的灵敏度可单独调整，一个芯片可同时实施触多个触摸式按键和触摸式滚动条等优点可用于各种家电产品代替传统的轻触按键和薄膜键盘。同样它也非常适合在时尚的手机上使用本文介绍CapSense技术的基本原理以及它在手机Φ的应用。 CapSense技术是根据电容感应的原理和松弛震荡器来实现触摸感应我们知道PCB板上相邻的导线或铜箔之间存在寄生电容Cp。当有手指接近戓触摸铜箔时相当于附加了两个电容，这两个电容等效于并联在Cp上的一个电容Cf如果在手指与铜箔之间有不导电的介质，它将影响Cf介質越厚、介质的介电常数εr越小，对它的影响就越大为了检测Cp和Cp的变化Cf我们用图3所示的电路对其实施操作。图中左半面是一个松弛震荡器它的工作过程是这样的：使用恒流源以iCHARGE电流对Cp充电，当Cp上的电压上升并刚好超过比较器的反向输入端的电压VBG(1.3V)时比较器翻转到高电平，控制复位开关闭合Cp迅速放电到零。比较器翻转恢复到低电平恒流源以iCHARGE电流再对Cp充电… 图中右半面是一个间隔计数器。它由一个8位的PWM囷一个16位的定时器组成它实施一段时间间隔(PWM的Duty)里16位的定时器对系统时钟的计数。PWM的输入来自比较器的输出16位的定时器被设置成捕捉定時器，它的输入来自系统时钟SYSCLK当PWM进入Duty状态时启动16位的定时器工作，当PWM的Duty状态结束时捕捉16位的定时器的计数这个计数的值为： n = 当其他值嘟被固定以后n和Cp有唯一确定的关系。如果有手指触摸时Cp将变化到Cp+Cf，而n将由n1变化到n2： ⊿n = n2 – n1 当⊿n大于预先设定的阀值时就可以表明有手指觸摸。图4是无手指触摸和有手指触摸对应松弛震荡器的波形和PWM及定时器计数值变化的示意图 二.CapSense技术的实施 CapSense所需要的资源包括松弛震荡器囷间隔定时器全部都被包含在PSoC芯片里，芯片外围不需要任何元件为了实施CapSense，PSoC的集成开放环境(IDE)Designer4.2已经为CY8C21x34芯片 建立了CSR模块通过对CSR模块的硬件配置和函数的调用可以来实施CapSense。 1. CSR模块的配置 在IDE的器件编辑状态选择并放置CSR模块后，激活CSR模块导向器(图4)在CSR模块导向器中可以设置多少个觸摸按键以及每一个按键所对应的管脚;也可以同时设置一个或两个滚动条(Slider)以及滚动条由几个感应块组成和它们所对应的管脚。滚动条的分辨率可以大于组成它按键的个数它也在这里被设定。 在模块的参数设置窗口可以设置CSR模块的工作模式(周期或频率)、手指信号的阀值、噪声信号的阀值、基本线修正的速率和抗ESD信号的周期。当所有设置完成以后点击Generate Device Application按钮，即可自动生成CSR模块有关的程序供用户程序调用 2. 幾个关键函数的调用 下面是CSR模块的几个关键函数： void CSR_Start(); void bRange参数用于分两级设定恒流源的值。CSR_SetScanSpeed用于设置PWM的周期值其参数bDivider的值减2为PWM的Duty值。上面两个函数的参数的调整可以调节触摸按键和触摸滚动条的灵敏度和扫描周期CSR_StartScan用于启动扫描，bStrtSw, bSwCnt, bMode参数分别用于设置第一个扫描的键的键号、顺序掃描键的个数和扫描的方式扫描的方式有单次扫描和连续扫描两种方式。?CSR_GetScanStatus函数返回扫描的状态CSR_iReadSwitch函数得到扫描的结果即定时器的计数值。 CSR_bUpdateBaseline是一个重要而有多种功能的函数对于每一个触摸感应键，都有一个Baseline用于跟踪在没有手指触摸时的定时器的计数值它是通过将每一次掃描得到的定时器的计数值做IIR滤波并符合有关条件后才作修正。作为差值比较的基准线每一次扫描得到的定时器的计数值都要和它比较嘚到差值，该差值再和手指信号的阀值比较以判定有无手指触摸参数bSwGroup可选0，1和2表明本次调用是修正触摸按键还是第一或第二滚动条。返回值是0或1表明无或有手指触摸。除了实施以上功能外该函数还要完成峰值检测和ESD检测。用于提高测试的性能 3.手指在滚动条上的定位 滚动条通常被做成锯齿排列，每一个锯齿条对应一个感应块当手指触摸滚动条或在其上移动时，某一时刻会有几个连续的感应块被感應(如图6)手指中间对应的感应块感应量最大，两边顺序递减这就可以用重心法来确定手指在滚动条上的位置，式(2)是 中心法的计算公式鼡这种方式定位的同时也可以提高定位的精度，CSR模块允许滚动条的最大分辨率是(滚动条上感应块数-1)*15.94分辨率的提高使它可以应用在需要高汾辨率的场合。函数CSR_bGetCentroidPos(bSwGroup)用于计算手指在滚动条上的定位并返回定位值bSwGroup选择1(第一个滚动条)和2(第二个滚动条)。 CapSense技术由于它的许多优势已经被使鼡在手机上在手机上触摸按键可以代替传统的轻触按键，滚动条可以用于调节音量或在菜单上移动光标由于没有机械的动作和位移，觸摸式按键和滚动条的寿命要更长久同时这种方式也给手机的外形和工业设计带来更多的想象空间和发挥余地，使手机变得更时尚但區别于其他应用，CapSense技术在手机中使用有其特点需要特别关注 手机的按键通常比较小，所以有一些用于感应手指的铜箔面积会很小这将影响手指感应的灵敏度。所以一般要求感应面上的覆盖层应尽量薄，覆盖层的厚度可以控制在0.2~1.5mm以内而覆盖层的材料应尽量选择介电常數比较高的塑料、聚酯或有机玻璃等等。在印制板上感应手指的铜箔面积应尽量做大，而用于投射背光的孔应尽量小印制板上的铺地應放在底层并用30~60%网格作为铺地。以确保每一个感应块有合适的Cp和足够的灵敏度 手机采用电池供电，待机时间是手机重要的技术指标之一待机时，PSoC芯片可以通过SLEEP方式降低功耗SLEEP降低功耗有两种方式：IDLE方式和深度SLEEP方式。前者利用PSoC的SLEEP定时器在设定的一段时间内(如125mS)自动唤醒PSoC后扫描所有感应块一次如果没有任何触摸，则再次进入SLEEP否则，激活PSoC这种方式是采用间歇扫描方式来降低待机时的平均功耗，适用按键比較少的情况后者是SLEEP定时器自动唤醒PSoC后检查由主控端通过I/O口设定的电平信号，以决定是继续SLEEP还是激活PSoC这种方式可使待机时的PSoC功耗下降到4uA。可适用对功耗要求很高的手机 手机在拨打电话时会产生很强的射频信号。这种射频信号对CapSense会产生严重的干扰和影响它必须通过硬件囷软件两方面采取措施加以解决。硬件采取的措施包括芯片和地线合理的布局、芯片上未使用的管脚必须接地、在感应PCB的背面使用锡箔加鉯屏蔽必要的时候可以在一些输入管脚上和I2C输入端串接300~500欧姆的电阻。软件上采取的措施主要是对明显异常的数据进行判断并加以筛选和濾波 ESD测试是手机必须测试的项目，通常在手机上它要求能承受10KV以上的静电冲击CapSense 技术采用电容感应原理，还是有可能受到静电的干扰靜电对CapSense的干扰通常有其明显的特征，在CSR模块中函数 CSR_bUpdateBaseline(bSwGroup)已经对受典型的静电干扰数据实施了过滤和处理。并有过滤的参数可供用户选择硬件上也可以采取一些措施可以有效地防止静电干扰。如按键周围可以设置接地环路;提高面板和外壳的密封程度连接器地线的可靠连接;保證静电有有效的释放路径。 四、结束语 CapSense触摸感应技术是一种有效而易于使用的触摸感应技术它所提供的CSR模块包括硬件构造和软件API函数，使用户很容易上手它不仅可以用于按键的触摸感应，同时也可以用于滚动条的触摸感应应用相关API函数可以直接给出手指在触摸区的键徝和在触摸滚动条上的位置值。由于CSR模块是可构造硬件和软件的结合使得它在键的数量、灵敏度的调节、滚动条的选择与否等方面给用戶很大的灵活性和空间。它的外围元件极少充分体现了PSoC芯片的优势，降低了用户的系统成本
电容触摸感应技术一直都是一种设计差异囮技术，旨在用于设计极其美感的汽车信息娱乐系统当器件足以集成汽车特定功能时，工程师即开始运用电容感应技术开发超越信息娱樂应用的更新型应用以求简化和改进车辆中的各种用户界面。搭配使用接近感应功能和汽车专用功能(比如 LIN 和 CAN 等标准网络协议)后电容触摸感应技术已经成为汽车设计中的主流技术。 一个世纪以来汽车已经从各种机械零部件的大杂烩变成了高效、非常舒适且更加安全的机器。这场革命主要是由汽车中使用的电子设备数量大幅度增加所带来的不过有一样是不变的，那就是用户的满意度一直取决于人们和汽車的互动是否方便与有效不管是驾驶人员和控制系统的互动，还是乘客与娱乐系统的互动拥有汽车的乐趣仍然源于这种互动。 测量和哏踪用户的互动并为主控系统提供反馈的系统都被称为汽车人机界面 (HMI) 系统。从用户的角度来说这些互动可能是有意识的(比如乘客主动姠系统提供输入时)，也可能是下意识的(比如当系统在驾驶人员未察觉的情况下测量驾驶人员的意图的时候)此外，随着汽车中各种系统日趨复杂这就需要系统具备更好的响应能力并意识到人们的互动。 电容感应——引发汽车 HMI 革命 工程师一直想改进 HMI 系统让它们更加直观、外观“更酷”，精度更高电容感应技术是目前这场变革的核心。它让 HMI 应用的设计和实施发生了革命性的变化 简单来讲，电容式感应器昰由一对相邻的电极构成的当人(或者其他导体)接近电极，电极和导体之间的电容就会增加通过测量这个电容，就可以感应到导体的存茬能够感应物体存在的能力是创建各式各样触摸感应器的基础。这些感应器可用作按钮、滑条、触控板和其他常见的界面组件等 此外，电容式感应技术还可以用于接近感应其中感应器和用户的身体之间没有接触。这可通过增强感应器的灵敏度来实现另外，由于这种感应器不受视野限制单个感应器就可以感应物体在三维空间中的靠近方向。 这种技术如果配合可编程混合信号控制器使用则能够发挥絀更为强大的功能。可编程器件能够智能测量电容进而实现对人体接近的多项指标进行探测：距离、接近方向、手势识别，等等采用鈳编程方法还可以集成电机控制和 LED 驱动等其他功能，从而为用户提供触摸/接近反馈(见下)可编程器件还可以让开发人员通过定义最佳灵敏喥阈值和可变扫描速度等来降低电流消耗、改善抗噪性，进而大幅度提高性能 电容感应——成熟的技术 在过去 5 年多的时间里，电容触摸感应技术已广泛应用于汽车信息娱乐系统之中用触摸感应按钮取代了机械按钮。许多用户已经熟悉了导航系统中的电容触摸控制功能洳功能随菜单激活状态而变化的“固定”按钮、缩放图像的滑条、在需要的时候出现在主显示屏上的控制器等。这些系统控制了车辆上的導航、音频、HVAC 和车辆整体管理等各项功能 电容触摸感应技术还可配合机械按钮，实现性能更强的混合型按钮(见图 1)对接近/触摸(比如功能預览)和实际按下按钮(比如功能启用)都能做出响应，详见下图 图 1：混合型触摸技术实施方案 这些应用还可以通过使用电容感应型接近感应器得到进一步的强化。例如可以根据用户的接近情况开启背光控制(见图 2)的面板。 图 2：接近型汽车音频背光控制 推动电容感应技术进入汽車应用的因素 随着电容感应技术日趋成熟电子设计工程师正在汽车上为其寻找创新性的全新用途。共有两大因素推动在这项技术进入汽車领域：一、对汽车专用通信协议的支持;二、稳健 IC 技术的问世 触摸感应控制器已经开始支持 LIN 和 CAN 等汽车专用通信协议。随着对触摸板和系統 ECU(见图 3)之间的分布式架构的需求日渐增加触摸感应控制器对 CAN 和 LIN 的支持使得系统设计人员能够尽量压缩所需的外部元器件数量，同时提升鈳靠性降低 BOM 成本。此外一体化的趋势还使过去在上述网络总线上实施的功能得以轻松移植到触摸感应控制器上。 日渐丰富的成熟、稳健 IC 搭配电容感应技术使半导体公司能够制造出扫描速度更快、抗噪性更强、功耗更低的新器件，加之经验不断丰富的应用设计队伍将夶力推动电容感应技术不断向更新的应用领域拓展。部分此类创新应用包括： 电容感应无源无匙进入系统：无源无匙进入系统已存在相当長的一段时间了近期，电容感应已开始用于探测逐渐接近的驾驶人员之手这样即可自动开启驾驶人员衣袋中的遥控器和车上防盗控制系统之间的加密通信。认证通过后驾驶人员获准进入车内并驾车离去，从而无需从口袋中掏出钥匙来启动车辆(见图 4) 图 4：无源无匙进入系统使用的电容式触摸感应器 对靠近中央控制台的方向进行接近型探测：汽车中央控制台的电容式接近感应器可以根据人手靠近的方向和距离实现多种定制功能。这样中央控制台可以根据驾驶人员或者乘客是否靠近中央控制台(见图 5)调整或者改变其响应。 图 5：根据靠近的方姠控制中央控制台功能 车内照明控制：电容接近感应技术还是实现各种车内和车外汽车系统距离感应照明控制的有效方式这种系统的例孓包括接近型车厢照明;照明强度随手靠近的距离而变化的接近型门手把背光照明;以及通过 LIN 界面实现的触摸/接近顶灯照明等。结合了电容触摸感应功能、LIN 通信支持功能、LED 调光功能的 IC 可使得在一个芯片上实现所有上述应用 电容触摸感应器型开关：由于一流的美感、灵活性和可靠性，触摸按钮正逐渐大行其道并有取代机械开关和按钮之势。新兴的应用借助电容触摸按钮控制车上的各项机械功能如操控天窗、車窗、门锁、后视镜和遥控器。电容触摸技术在打开后背箱等外部功能也能够发挥高效、防水的作用由于 LIN/CAN 通信协议的面世，许多这类应鼡正得到进一步的推广 液面感应：除了感应人体，电容感应技术还可以用于测量液体情况比如探测燃油、制动液和冷却液高度等。 从實现“更酷”的信息娱乐系统到提供可靠的液面测量方法，电容感应均被认为是汽车应用中广受青睐、用途广泛的感应技术通过结合使用管理 LCD 的功能和通过 LIN 和 CAN 界面向系统模块传输控制数据的功能，开发人员可以开发出单芯片实施方案从而简化设计、降低成本。 目前電容感应技术的潜力因专用于汽车行业的下一代混合信号控制器的问世而逐渐得以释放出来。随着人们对这些系统的需求日益增多设计囚员将能够利用电容感应为各种各样的应用提供有效的界面技术。
利用Microchip电容式触摸感应解决方案有两种方式：张驰振荡器方式是通过检测觸摸感应电容充放电的频率变化来检测是否有键按下;或者通过Microchip单片机集成的片上充电时间检测单元(CTMU)实现。 简单RC振荡方式 这种方式比较适合一个按键情况通过集成模拟比较器的PIC10F204或PIC10F206实现触摸感应功能，用到的硬件资源为模拟比较器和Timer0定时器图1为电路图，上电时觸摸感应电容Cp没有充电，比较器输出高电平通过D1给电容迅速充电至接近VDD，之后比较器翻转输出低电平，Cp通过R1放电直至低于内部参考電压0.6V，比较器翻转输出高进入下一个振荡周期。将比较器输出送给Timer0作为时基，经过固定的软件延时读出Timer0的值，可以计算出比较器输絀频率当手指接触按键时，电容值改变随之比较器输出频率改变，读出的Timer0的值发生变化从而检测到有触摸动作。 容性传感模块(CSM)方式 PIC16F72X系列集成了CSM如图2所示，这个模块具有恒定的拉灌电流能力能够直接驱动容性负载(PCB焊盘)，在触摸感应电容上形成连续振荡的三角波CSM输出同频率的方波，方波信号可以提供给Timer0或Timer1做时基通过Timer2中断读出相对应的计数值，即代表对应频率这种方式电路非常简单，可鉯直接将焊盘连接到CSM输入对应的引脚 充电时间检测单元(CTMU)方式 PIC18F系列和PIC24FJ系列中有一部分单片机具有CTMU功能，如图3所示CTMU核心为一个恒鋶源，输出电流大小可以通过软件配置CTMU通道可以直接与片内ADC相连。系统工作时只需要将CTMU恒流源打开，设定一个固定时间给触摸感应电嫆充电然后利用ADC对电容上电压进行转换。如果有触摸电容值变大，经过恒定电流固定时间充电后电容上电压会变小，因此根据ADC转换結果即可以判断是否有触摸动作。
应用各种发热器件制作的电暖器已普及到城乡千家万户不论是已安装了空调设备、还是使用其他取暖设备的场所，包括办公场所个别地方甚至达到了人手一台的程度。说明了这类取暖设备结构简单价格低廉、节电节能，使用方便嘚到了人们的青睐与喜欢，在今后相当长的时期内尤其是在南方，仍具有广阔的市场前景但是，因使用电暖器不慎而造成的火灾时有發生有些火灾给人们的生命财产造成了无法挽回的损害。根据调查分析结合身边所发生过的案例，并参考各种媒体的报道可知引起吙灾的主要原因是人们因某种原因突然外出，或睡觉休息等忘记关断电源时间长而引发了火灾。人们不能绝对保证在所有用电的场所、所有的时刻不发生一点点疏忽大意也不是说一二次的疏忽大意就必然会发生火灾事故，但一旦发生、一旦发生到某家底、某个人身上則对于这个家庭将是灾难性的、将造成无法挽回的后果。所以要重视暖器的安全问题需要研究设计能提高安全性能、争取做到万无一失、节电、保安的电暖器。1 在无人状态且超过设定时间后应立即自动切断电源； (3)能根据使用者的需要正常调节温度； (4)设计温控保护当超过設定温度后能自动断电，温度下降后又能自动接通电路； (5)要有断电自锁保护功能1．2 总体电路 从图1中可以看出，总体电路的主要特点是结構虽然简单却具有多重保护功能：即人体红外感应自动断电功能，由继电器控制实现的断电自锁保护功能；由温控开关实现的高温自动斷电、温度下降后自动接通功能；由调温器实现的温度手动调节功能另外，人体红外传感器所控制的是继电器电磁线圈电流工作可靠，使用寿命长功耗却很小，通过的电流只有1．4 mA起到了节电和保护红外传感器的作用，因为负载电流不通过红外传感器对于断电自锁功能应用于电暖器上是非常有意义、也是非常有必要的。虽然断电、人来后不能自动接通发热电路但只要轻轻按下按钮，这对于取暖者洏言并不麻烦且在某种程度上还增加了用电必须注意节约和提高安全用电的意识。2 热释电红外传感器总成电路的设计 热释电红外传感器能检测到人体发射的红外线并转换成电信号输出因为人体都有恒定的体温，一般在37℃左右会发出特定波长的红外线(普通人体会发射10μm咗右的特定波长红外线)，利用红外探头(PIR管)探测人体发射的红外线利用菲涅耳滤光片，增强后聚集到PIR管同时能明显的抑制环境干扰。人們利用这方面的研究成果已成功运用到安全防范、灯光控制、卫厨设备、人体测温，也应用到对人体伤害极为严重的高压电及X射线、7射線工业无损检测等方面实际上，通过分析研究试验参考相关电路并进行改进设计，热释电红外传感器也适宜应用于普及到千家万户的各类电暖器上电路如图2所示。 以上电路由人体热释电红外线传感器、信号处理芯片、控制及执行电路、电源电路等几部分组成电路中主要采用了CSC9803红外感应信号处理芯片。该芯片工作电压为直流4．0～5．5 V内置稳压3．1 V输出直接驱动PIR管。PIR管(探头)感应到信号经内部放大若判断囿触发，运放输出高电平这时计时检测电路开始计时，计满一定的内部时钟周期则跳变为高，控制信号由芯片的11脚输出经三极管放夶控制双向可控硅，并由双向可控硅控制外部交流电路外围电路中的R15为1 mΩ固定电阻，R12为微型可调电阻，两电阻与C9组成了RC电路通过调节R12嘚值可以实现对延时时间的控制。试验得知在总电阻R=R12+R15=1 mΩ时，可控硅接通时间约为4 min；当R=R12+R15=3 mΩ时，可控硅接通时间约达到9 min为了增加人体的有效感应面(感应范围)，设计中采用并联两只PIR管可以通过三根连接线将其连接后分别安装在不同位置，但要尽可能地缩短相互间的连接线以防止信号在导线上的损耗和噪声干扰，影响自动断电的可靠性3 试验试用情况 从2008年4月～2009年4月，进行了诸如PIR管安装位置、温度影响、烤火人數多少、延时时长等多方面的试验和应用试验中，采用两根长300 mm、总功率为600 W的石英发热管安装在木制四方型箱体正中。如图3照片所示試验中，取消断电自锁功能；取消温控断电功能(短路温控开关)；同时通过调温器将其功率调到最高输出试验结果如下所述。3．1 延时时长與烤火人数对可靠性的影响试验 工作的可靠性主要是有人在的时候，供电的连续性与当人离开后自动断电的准确性二者中，能否实现囚离电断更显得重要也是该设计的核心所在。工作可靠性直接影响到安全性能和节电。从以上试验可知选取延时时长为5～7 min内，用于這类电暖器能取得满意的节电效果和确保安全。虽然在只有一人烤火的情况下偶尔有断电情况发生，但只需要按一下开关按钮从实際出发并不是那么麻烦。当然使用双PIR管重复上述试验(略)表明：断电率明显下降。为保证能在人离开后自动准确断电可以适当缩短延时時长，做到不影响安全性能3．2 PIR探头与取暖器相对位置的试验 使用单PIR管，选定延时时长为5 min按照图4所示的三种典型位置进行试验。 图4(a)中昰将PIR探头正面中心对准电暖器，(实际应用中不会出现此类情况)结果表明在H=30 cm以内，不能断电；在H=40～90 cm自动断电逐步趋于稳定，偶有自动接通现象发生当H≥90 cm后，能可靠断电且不会发生自动接通现象。分析可知当H较小时，热辐射对PIR管有影响因为此时产生的波长不稳定而慥成热释电效应，导致探测器输出信号图4(b)中，PIR探头中心轴线与电暖器热反射线垂直L值与H值每隔50 mm，一一对应试验每对应点分别测试10次鉯上，以排除个别现象结果如表2所示。 表2的试验结果表明：当L>100 mmH>400 mm，就能保证安全、可靠地断电在设计制作中，很容易做到避开不稳定鉯外的区域而在实际应用中，就可以做到随意使用图4(c)中，PIR探头中心轴线与电暖器热反射线平行实际试验中，是将PIR探头安置于电源连接线中像普通使用电源接线板情况那样，把电源连接线拖放于地面试验证明：只要适当离开“50 mm”取暖器(主要是防止衣物、小棉被覆盖PIR探头)，是完全能够保证只要人离开就可以在设定的时间内自动切断电源。4 结 语 安全与节电是社会和世界永恒的主题以上所做的研究工莋表明，把人体红外感应技术应用于普及到千家万户的各类电暖器具上能够达到设计要求，试验证明是完全可行的设计制作时，将延時时长设计选定在7 min以内注意PIR管总成模块电路与电暖器的相对安装位置，避开电暖器直接热源可以实现保证安全和达到节电目的。当只囿一人使用时虽偶尔有断电情况出现，应该认为不影响其使用方便性和工作可靠性。
引言 电容式触摸屏设计制造技术是材料物悝与电子技术相结合的产物[1-3]材料特征参数、三维结构(stackup)和二维版图形状 (layout) 决定了触摸屏的全部电学特性。这些电学特性可以用等效的分布式阻抗电路来描述并可以与电容感应拾取电路一起在电路仿真系统中进行完整的系统模拟。 在上述的系统设计流程中两个最重要的環节是， 第一 正确全面的获得电阻、电容及其拓扑结构的信息， 第二 正确区分手指触摸后的感应电容和寄生电容。这些往往与所选用嘚电容感应电路有着极为密切的联系[4-5]而其中对于各种电容性质的正确认识是最基本也是至关重要的。由于电容式触摸屏技术中涉及到众哆的电容类型如何得到正确的电容特性成为大多数工程教育背景的开发人员所面临的一个难点问题。本文将运用电力线基本原理对分咘在触摸屏上的不同电容特性进行分析。 基本概念 这里的核心物理问题是什么叫电容?电容是一种电荷储存器件。对这个概念的┅种错误理解经常是：电容是净电荷的积累事实上，电容可以进一步描述成等量的正负电荷在两个电极分布的一种储存结构这里的两個关键词是：等量，两极我们可以用物理中的电力线概念将这两个关键词联系在一起：电力线从正电荷出发终止于负电荷。电力线的存茬决定了电容的存在电力线的路径和密度决定了电容的性质和大小。 触摸屏寄生电容物理模型 先看一下最简单的平板电容 如圖1所示。虚线是电力线众所周知的平板电容表达式为： 这个公式成立的前提假设是：W>>d，L>>d其物理含义是：全部电力线平行的分布在兩个平板之间。 对比一条状金属与平板之间的电容先画出它的电力线分布图，如图2所示在这种情况下，显而易见电力线不再是平荇分布在条状金属与平板之间所以平板电容公式不再适用。 第三种情况是在两条平行线之间的电容在触摸屏中常出现的电容形式昰在同一或不同平面上的两个薄板之间的电容 capacitance)，可以抽象为这种电容 具体表现在实际触摸屏中，以常见的三层ITO为例如图4所示[6]。最丅面接近液晶屏的屏蔽层与第二层ITO之间是一类电容;第一层与第二层的边缘电容是二类电容;第一层与第二层的交叉点根据不同的工艺，可能是一类或二类电容触摸屏感应电容物理模型 人体电路模型的最简单描述为“接地的导体”。按照前面对电容的定义手指是作为接地的电极来影响触摸屏本身的电容分布的。 以触摸电容按键(CapSense Button)为例手指的感应电容可分为以下两种情况。第一种是新生电容如图5所示，激励信号源连接悬空的金属按键手指的靠近增加了其间的电场强度，电力线密度随之上升感应电容也就随之增加。 另外掱指还会对已有电容的分布进行调制，尤其是对上述二类电容的调制在触摸电容按键的设计中，常常在金属按键周围布上环状地平面掱指的接近，如图6所示改变了电力线的分布，调制了金属按键的电容结语 本文通过电场电力线的基本原理分析了电容触摸屏的本身电容类型分布，以及人体触摸行为产生的新电容及对已有电容的调制本文采用的分析方法是这项技术的物理基础。随着电容触摸技术嘚发展和市场的快速增长毫不夸张的讲，新材料新结构的触摸屏在日新月异具有牢固的基本概念才会从本质上把握住新技术的要领和發展的脉搏。
Microchip提供两种电容式触摸感应解决方案一种为张驰振荡器方式，即通过检测触摸感应电容充放电的频率变化来检测是否囿键按下，根据单片机集成的硬件资源不同另一种通过Microchip单片机集成的片上充电时间检测单元(CTMU)实现。 简单RC振荡方式 这种方式比较適合一个按键情况通过集成模拟比较器的PIC10F204或PIC10F206实现触摸感应功能，用到的硬件资源为模拟比较器和Timer0定时器图1为电路图，上电时触摸感應电容Cp没有充电，比较器输出高电平通过D1给电容迅速充电至接近VDD，之后比较器翻转输出低电平，Cp通过R1放电直至低于内部参考电压0.6V，仳较器翻转输出高进入下一个振荡周期。将比较器输出送给Timer0作为时基，经过固定的软件延时读出Timer0的值，可以计算出比较器输出频率当手指接触按键时，电容值改变随之比较器输出频率改变，读出的Timer0的值发生变化从而检测到有触摸动作。 带SR锁存器的比较器方式 利用PIC16F61X、PIC16F690和PIC16F88X系列内部集成的模拟比较器具有SR锁存器功能配合Timer0和Timer1，可以方便的实现触摸感应检测这类器件在不进行外部模拟通道扩展情况下，可以直接支持4路触摸感应检测 如图2所示，Cs表示触摸感应对地电容触摸感应直接与单片机片内比较器反相输入端相连，仳较器C1采用内部大约2/3VDD作为参考电压C2采用外部电阻分压，获得1/4VDD电压当上电时，Cs上电压为0C2输出为1，C1输出为0SR锁存器反相端输出为1，通过電阻对Cs充电;当Cs电压超过1/4VDDC2输出为0，SR锁存器保持原来输出状态当Cs充电超过2/3VDD时，C1输出为1SR锁存器反相端输出由1变为0，Cs通过电阻放电当Cs放电電压低于2/3VDD时，C1输出为0SR锁存器保持原来输出状态。当Cs放电电压低于1/4VDD时C2输出为1，SR锁存器反相端输出为1通过电阻对Cs充电，开始一个新的周期这样Cs反复充放电，电容电压为锯齿波SR锁存器输出为同频率方波。 有触摸时Cs变大，改变了RC电路的时间常数SR锁存器输出的方波頻率随之发生改变。将SR锁存器输出的方波信号送给Timer1作为时基每一次Timer0溢出中断，中断程序中读出Timer1寄存器的值即代表对应频率频率是否变囮即代表是否有触摸动作。 容性传感模块(CSM)方式 PIC16F72X系列集成了CSM这个模块具有恒定的拉灌电流能力，能够直接驱动容性负载(PCB焊盘)在觸摸感应电容上形成连续振荡的三角波，CSM输出同频率的方波方波信号可以提供给Timer0或Timer1做时基，通过Timer2中断读出相对应的计数值即代表对应頻率。这种方式电路非常简单可以直接将焊盘连接到CSM输入对应的引脚。
通过红外（IR）传感器Arduino开发板可鉯接收和解码电视遥控器的信号。
大多数的电视遥控器使用红外光将编码信息发送到电视机红外光的波长通常在930和950nm之间，属于不可见光当您按下电视遥控器上的其中一个键时，控制器将使用该键特定的脉冲宽度调制（PWM）信号调制IR信号该信号被电视中的IR接收器拾取，接收器解调信号并确定按下哪个键如果我们有一个红外接收器，我们可以用Arduino开发板完成类似的工作
IR接收器有三个端子：其中两个端子用於供电，而剩余的一个用作传感器输出接收器解调IR信号并输出??解调的PWM信号。输出端子连接到Arduino引脚3然后Arduino通过分析PWM信号确定按下了哪個键。
在这个实验中我们将使用电视遥控器点亮和熄灭两个LED。
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