本文带领读者了解如何在设计中规避水珠的干扰，以及电容式触控感测器设计选型应用中的一些小技巧。
你是否碰到过触控面板上面有水渍，然后触控按键好像就失灵了一样，各种不听使唤的状况频出，令人心情烦躁？
水珠引起的误触发，如何避免？
为什么水珠会误触发？
如下图，触控感测的部分是用PCB板制作的，当表面残留水珠的区域横跨两个电极的时候，就会造成这两个电极短路，从而导致误触发。
怎么解决水珠误触发？
解决这个误触发的问题，可以采用Driven Shield技术。简而言之，该技术就是在电极和电极之间增加遮罩层，并且主动给遮罩层加电压，使得感测器在扫描其他按键的时候，遮罩罩的电压和电极上的电压一致。这样就可以把水珠对触控按键的影响减到很小。
Driven Shield技术使用效果如何？
使用Driven Shield技术是否能够有效解决水珠误触发的问题？让我们来看看下图中的结果比对：
可以看到，增加了Driven Shield之后，水珠对于操控的影响明显减小了。 Driven Shield 解决方案，几乎没有什么缺点，但是该技术也有局限性——其仅对自电容测量方式起效。
（资料来源:Microchip线上课程）
测量方式的选择：自电容还是互电容?
对于电容式触控感测器测量方式，主要有两种：自电容与互电容。这两种方式各有优缺点。
‧ 自电容测量的是极对地的电容变化，带一个厚手套也可以操作，支持接近感应，并且支持Driven Shield设计，但每个感测器需要占用一个引脚，效率不高。
‧ 互电容测量的是电极之间的电容变化，每行和列一个引脚，支援多个按键的应用场景。
可见，选择自电容还是互电容，主要看使用场景：
‧ 如果要求多个按键的场景，使用互电容这种方式比较多。
‧ 如果对于接近感应有要求，往往使用自电容比较多。
（source：Microchip电容式触控感测器设计指南）
电容触控应用设计
电容式触控感测器应用设计，主要可以分成三个部分：控制器MCU、检测电路、触控感测器。分别介绍如下:
控制器MCU
有些MCU带自带触控感测器检测功能。比如Microchip PIC XLP mTouch 16F系列，不用额外的外设，直接可以检测电容式触控感测器。如图，充电和检测电路之间共用电荷，之后再进行信号处理。
| 图7 : （source：得捷电子/Digi-Key） |
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（资料来源:Microchip线上课程“电容式触控原理、设计挑战和解决方案”）
电容式触控感测器检测电路
当然也可以使用专门的电容式触控感测器晶片。
通过Digi-Key网站，可以方便地根据应用类型、解析度、介面等条件筛选出合适的晶片产品。
有些专用晶片整合了Driven Shield功能：比如Microchip MTCH102 。
| 图9 : （source：得捷电子/Digi-Key） |
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上面是最简单的应用，只需一个感测器加一个Driven Shield遮罩层，就可以实现单点触控。
触控感测器
除了在Digi-Key网站上选择电容式触控感测器外，也可以自己在PCB板上进行设计。
| 图10 : （source：得捷电子/Digi-Key） |
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结语
我们的生活越来越离不开电子设备，而设备的人机介面也变得也越来越重要，好的交互设计会极大的增加用户的体验感。随着电容式触控感测器在人机交互设计中应用越来越多，了解电容式触控感测器的原理，懂得如何选型，专精于设计应用，就会让自家产品脱颖而出。
（作者Alan Yang任职于得捷电子；本文由Digi-Key Electronics提供）
参考资料
[1]Microchip Techniques for Robust mTouch Touch Sensing Design
