智能手机设计技巧（一）：彻底解决触摸屏上意外触摸的问题

简介红外（IR）接近传感器目前广泛用于智能手机中，以防止通话过程中用户脸部在触摸屏上造成意外触摸，同时降低功耗。红外传感器具有检测距离长，响应速度快的优点，但是其昂贵的成本以及复杂而苛刻的组装要求促使移动电话制造商寻求成本更低且结构简单的解决方案。
电容式接近感应在白色家电，智能家居和其他领域的普及为手机接近感应解决方案提供了一种有效的思维方式。本文提出了一种基于电容变化的手机接近感应方案，并给出了具体的系统结构，硬件设计和控制要点。
该解决方案已成功应用于知名品牌的手机产品，并取得了良好的效果。一，系统结构the电容式接近感应系统的结构如图1所示。
控制器检测由于物体通过电极接近手机而引起的电容变化。一旦电容变化超过控制器程序中设置的阈值，控制器将向手机处理器发送中断信号。
如果此时手机处于通话模式，主机将关闭LCD显示屏和触摸屏组件，以达到降低功耗，避免意外触摸的目的。图1电容式接近传感器的系统结构电极负责检测电容的变化，其设计质量极大地决定了系统的整体性能。
电极本质上是扁平导体，可以是FPC上的一块铜或电容式触摸屏上的ITO膜。图2显示了ITO薄膜电极的设计示例。
电极的尺寸直接影响接近传感器的检测距离。当其他设计保持不变时，检测距离会随着电极尺寸的增加而增加。
电极的形状应尽可能光滑以避免直角或锐角，并且电极应尽可能完整。在移动电话应用中，电极通常是矩形的，以最大化感测面积。
此时，需要注意弧形电极的拐角。电极应放置在FPC或ITO膜靠近触摸屏的一侧，而背面的另一侧通常需要腾空。
手机前盖与电极背面相对应的区域应避免大面积的金属，否则会影响检测范围。接地线需要围绕电极铺设，以增强电容基准，屏蔽噪声并改善感应方向的线性度。
电极与接地线之间的距离建议为0.5mm至1mm。接地线的宽度视具体情况而定，建议不小于1mm。
从电极到芯片的引线应尽可能短且细，以减少寄生电容和耦合噪声。图2 ITO薄膜电极设计图controller影响系统性能的另一个主要因素是控制器。
我们选择了采用新Quitezone技术的赛普拉斯可编程CapSense控制器CY8C20055。 Quitezone技术提供了无与伦比的抗辐射和传导噪声性能，并具有超低功耗，非常适合在移动终端（例如手机）中使用。
这项技术还达到了业界最佳的信噪比（SNR）。在高噪声环境中，赛普拉斯获得专利的CapSense Sigma-Delta（CSD）Plus算法可用于检测低至0.1pF的电容变化。
适用于接近感应。另外，CY8C20055采用SmartSense自动调整技术，可以在运行时实时动态补偿环境变化，从而确保性能的稳定性和通道之间的一致性。