一方面，摘要随着电容式触摸键在外形美观和使用寿命等方面优于传统机械键，电容式触摸键的应用领域也越来越广泛，包括家电、家电、工业控制、移动设备等。 本文介绍电容式触摸按钮的基本工作原理和材料选择。
二、工作原理任何两个通电物体之间存在感应电容，一个按钮，即一个焊盘和大地都可以构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是一定的微小值。 当人体手指接近触摸按钮时，人体手指和大地感应电容并联垫和大地感应电容增加总感应电容值。 当检测到某个键的感应电容值发生了变化时，电容触摸键IC输出表示按下了某个键的确定信号。 电容触摸键对各种噪声敏感，因为它没有机械结构，所有检测都是电量的微小变化。 因此，触摸键的设计、触摸屏的设计、触摸集成电路的选择很重要。
三、触控PAD设计1、触控PAD材料触控PAD可以使用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃ITO层等。 无论使用什么材料，钥匙传感盘都要与面板紧密接触，之间不得有空气间隙。 平推圆柱弹簧时，接触线与弹簧连接处的PCB，冲床直径稍大于弹簧直径，避免弹簧压缩在PCB板上接触地面。
2、触摸板的形状原则上可以是任意形状，可以在中间开孔或拔出。 一般使用做成边缘圆滑的形状，可以避免尖端放电效应圆形和正方形。
3、触摸板面积大小(最小4mm4mm，最大30mm30mm )。 实际面积大小取决于灵敏度需求，为面积大小和灵敏度成正比，一般为3358www.Sina.com/，以及按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍。 为了使灵敏度一致，各传感器板的形状和面积必须相同。 通常，在大多数APP应用中，增大电极的尺寸，可以提高信噪比是典型的值，最好是12mm12mm或更高。
4、触摸板之间的距离通过使各触摸板之间的距离尽可能大(5mm以上)，能够降低它们形成的电场之间的相互干扰。 用PCB铜箔制作触摸PAD时，如果10mm10mm各触摸PAD分开，则应尽可能铺装隔离。若触摸PAD间距离较近（5mm10mm），触摸PAD必须用铺地隔离
5、触摸PAD走线应在技术允许的情况下纤细、短，应为适当拉大各触摸PAD间的距离，对提高触摸灵敏度有一定帮助。，LED等驱动线若出现交叉，尽可能90度交叉。 尽可能避开导通孔。 高速信号线也尽量远离触摸传感器进行接线，为避免近距离平行、若出现交叉尽量垂直交叉，避免高速信号线与触摸传感器的接线耦合。
四、触摸屏选择1、触摸屏材料面板必须选择绝缘材料。 在使用地线与高速信号线进行耦合制造过程中，如玻璃、聚苯乙烯、聚乙烯(pvc )、尼龙、树脂玻璃等，为了保持面板的材质和厚度不变，面板的表面涂装必须使用绝缘涂料。 3358www.Sina.com/，过厚的覆盖层会影响容量变化率，因此建议在条件允许的情况下变薄。按键正上方1mm以内不能有金属，触摸按键50mm以内的金属必须接地，否则金属会影响按键的灵敏度，覆盖层较厚时，可在触摸键上开槽填充导电泡沫或垫片等材料。 高介电常数的覆盖材料比低介电常数灵敏度高，但高介电常数的覆盖层容易带来串扰。 特别是触摸传感器距离近的情况。 请不要在盖子和触摸按钮之间存在空气。 否则介电常数会大幅减少，在1mm的气隙中灵敏度会降低1/4~1/2。 如果可能的话，请尽量用粘接剂粘接盖板和PCB。 触摸按钮之间的距离过近时，为了避免串扰，可以考虑在相邻触摸按钮的中央部开设气隙槽。 一般来说，不推荐使用导电涂层。
2、触摸屏厚度一般设置在面板厚度0~10mm之间。 不同的材料对应不同的典型厚度，例如覆盖层的厚薄是影响触摸按键效果的重要因素
3、双面胶的触摸键PCB和触摸屏用双面胶粘接。 双面胶带厚度宜为建议不应超过 3mm，推荐3358www.Sina.com/，其厚度为亚克力材料一般设置在2mm4mm之间，普通玻璃材料一般设置在3mm6mm之间。 PCB和面板之间必须没有空气。 空气介电常数为0.10.15mm，与面板的介电常数有很大差异。 空气对触摸按钮的灵敏度有很大影响。 因此，双面胶与面板、双面胶与PCB的粘接是触摸键生产组装中的重要工序，必须保证质量。
PCB粘接在双面板上，PCB双面胶带和面板组装时必须用定位夹具完成组装，组装完成后，用人工或夹具压住。3M468MP
空气，需要在双面板上开孔和排气槽，并且与PCB上开孔配合。设计夹紧夹具时，重点压触摸按键的部位，确保感应部位没有空气。 五、触摸IC选用目前，世界知名电子元器件供应商均加大了对电容式触摸按键IC的应用研究，并推出了众多的专业芯片（本文简称触摸芯片），也有众多基于MCU集成类的IC，设计人员选择空间较大，可以根据功能的需求和芯片的性价比来选择适合设计需要的IC，也可以自己设计基于MCU的A/D口实现触摸IC。
六、触摸过程中问题点以及解决办法 1、按键误触的现象原因分析：（1）灵敏度过高 （2）静电干扰 （3）按键之间的串扰
解决办法：
（1）硬件处理方式
遵循硬件设计准则，适当调整硬件设计。
a、首先考虑通过硬件调整，比如按键间距，引入气隙等，其次考虑调整阈值（即触摸芯片旁边的灵敏度电容）。
b、减少电源引起的干扰
电源与地平行走线并尽量拉等宽与等距的线，作用是电容效滤波、减小共模干扰。
电源与地平行走线需先经过104 电容（ 104 电容尽量靠近 IC ）再到MCU的 VDD，VSS 脚，这样对滤除 EFT 测试等高频干扰极有效。
电源处理 PCB 接地时，因为和人体形成共地回路，触摸效果要比不接地时好。尽可能采用更高的 VDD 供电。如果没有覆盖层情况下，需要考虑 ESD。
条件允许的话尽量给触摸IC单独供电。
c、触摸PAD到MCU触摸管脚的走线要尽量短和细（建议7~10mil），长度越短越佳，以确保信号的稳定。同时主动屏蔽能够减少近距离时各个按键之间串扰、寄生电容和其他走线引发的干扰。主动屏蔽线在按键周围走线建议宽度不小于 1mm，屏蔽线与按键的建议间距 2～3mm。在按键与芯片引脚之间连接线附近，屏蔽线的宽度可与连接线保持一致，间隔可以缩短至 0.5mm。
d、覆盖板的厚度越大，触摸的灵敏度越小，信噪比也越低。触摸PAD面积越小，其感应的范围越小，覆盖板要求越薄。 触摸面板材质应是绝缘或者非导电性的。与触摸PAD直接接触的外壳材料，避免使用金属及含碳等导电质。
（2）软件处理方式
触摸按键必然会引入抖动和噪声，建议在MCU资源允许情况下引入软件二次处理，软件处理方法较多，根据不同的现象选择不同的软件处理方式。
增加软的调试接口，使得每个按键得防抖时间可调，使灵敏度可控制。
对于脉冲噪声（针对毛刺）可以利用压摆率限流器滤波。
压摆率限流器滤波——SRL 滤波，当新测量值高于当前值，则更新当前值+1，若新测量值 小于当前值，则更新当前值-1。该类滤波需要更高的采样率。
针对工频干扰的工频周期采样平均法。
工频周期采样平均——若每个工频周期采样次数设置为10次，则利用定时器每2ms触发 一次单个或多个通道采样，把采样结果累加取平均值。
数字滤波器 。
2、按键无反应的现象（1）原因分析：灵敏度太低
（2）解决办法：
硬件处理：考虑调整阈值，但是更为重要的是遵循硬件设计准则。
软件处理：增加软的调试接口，降低每个按键的防抖时间，使灵敏度可控制。
七、总结故障处理按键串扰——首先考虑通过硬件调整，比如按键间距，引入气隙等；其次可以考虑调整阈值；
脉冲噪声——最佳处理方法为软件方法，简单有效的是压摆率限流器滤波。
按键无反应——调整阈值，更为重要的是遵循硬件设计准则。
按键突变——处理方法有去抖、阈值调整。