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压电圆片式键盘的设计方案介绍

2018年02月06日 12:02 次阅读

你还在担心你的键盘“怕水”吗?压电圆片式键盘为你解决你的后顾之忧,该键盘采用压电圆片作为传感器和蜂鸣器,能够检测到0.4mm厚不锈钢板上的轻微压力,既防水又防破坏。这里将为你介绍压电圆片式键盘的设计方案。

传感器的核心部分是压电圆片,通常被用作蜂鸣器,这里选择使用Murata公司的7BB-35-3.其外直径为35mm,传感区域的直径范围约为20mm.圆片置于PCB上,PCB内含电子器件,并具有圆孔,使陶瓷材料能自由移动。本例采用了一层3mm厚的自粘型泡沫橡胶将圆片固定在PCB上。该组件需施加合理的压力夹在前板的背面。

PCB布局及开孔

压电圆片式防水防破坏键盘的设计方案

用手指触摸外板,钢材(或其他材质)会轻微变形,小幅增加的压力通过橡胶传递至压电圆片。该压力足以产生可被微处理器检测到的电压。此时,处理器会将所有圆片当作蜂鸣器使用,并发出应答蜂鸣声。

本设计实例中使用了4个按键。使用的微控制器为瑞萨科技(前身为NEC)的uPD78F0513,当然,也可以使用其他微控制器。

压电圆片的较小电极连接至微控制器的ADC输入端,并通过大电阻连接至正电源。此外,其还被连接至一开始处于高阻抗状态的其他端口输入(P7)。压电圆片的其他电极(较大电极)被一起连接至几个并行的端口位(P3),而得到低阻抗值。若缺少端口又具有足够的输出电流,就无需进行这一步。这些端口开始会处于低电平。用手指按压圆片至轻微变形,则供给ADC输入端的电压降低。

压电式键盘/蜂鸣器原理图

压电圆片式防水防破坏键盘的设计方案

启动时,P3为低,P7为高,对压电圆片快速充电,压电圆片的电容值约为30nF.在零点几微秒后,P7就会被设置为高阻抗输入。

程序连续扫描ADC输入。由于圆片具有大电容,电压变化极慢,无需进行快速扫描。在特定应用中设置为每1ms进行一次电压测量,因此每4ms会对每个圆片检查一次。

当输入电压受按键下压影响降至预设电压以下时,控制器会对输入进行处理,然后使用所有并联圆片作为蜂鸣器。使用0.4mm厚的钢板时,低于5V电源1.5V的阈值就足以获得很好的敏感度;若使用更厚的前板,仍有很大的裕量提高敏感度。

为发出蜂鸣声,将P7设置为低阻抗输出,将P3设置为相反的极性,其将在压电圆片的谐振频率(本例采用2800Hz)下输出一个方波。蜂鸣声持续250ms,由R5限制驱动电流。蜂鸣声结束后,P3恢复为0,P7再次短暂设置为5V,以对圆片进行充电。

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覆铜板的生产工艺流程解析

本文主要介绍了覆铜板的生产工艺流程解析。常规PCB基板材料一一覆铜板,它主要是通过四道大工序依次完成...

发表于 2018-03-23 09:39 408次阅读
覆铜板的生产工艺流程解析

AD16转PCB时 部分器件没有网络出来

发表于 2018-03-22 16:29 317次阅读
AD16转PCB时  部分器件没有网络出来

一个设计问题引发的ESD深思

产品中使用的ESD管通常等效为一个二极管和一个电容的并联关系。而电容对于数据信号频率越高的回路,二极...

发表于 2018-03-22 11:25 479次阅读
一个设计问题引发的ESD深思

NCAB专注于提供高可靠性的PCB板,发展成为全...

NCAB专注于提供高可靠性的PCB板,服务于对产品质量有较高要求的客户。基于NCAB的产品质量规范,...

发表于 2018-03-22 10:40 455次阅读
NCAB专注于提供高可靠性的PCB板,发展成为全...

TE Connectivity利用zQSFP+堆...

全球连接与传感领域领军企业TE Connectivity (TE) 于今日宣布推出zQSFP+堆叠式...

发表于 2018-03-21 14:46 3310次阅读
TE Connectivity利用zQSFP+堆...

一文让你了解PCB行业近况

根据 Prismark 的预计,从 2016-2021 年 6 年复合增长率来看,增速最高的是柔性板...

发表于 2018-03-21 10:07 675次阅读
一文让你了解PCB行业近况

高速信号设计-Via structure

设计者可以根据需求,创建不同的Via structure,Via structure可以包含您所需要...

发表于 2018-03-21 10:05 384次阅读
高速信号设计-Via structure

PCB设计十问十答

滤波时选用电感,电容值的方法是什么? 模拟电源处的滤波经常是用LC电路。但是为什么有时LC比RC滤...

发表于 2018-03-20 16:26 561次阅读
PCB设计十问十答

如何权衡PCB的电源分配网络设计

回路电感的大小取决于电容到过孔的这段线的线宽和线长,走线的长度即连接电容和电源/地平面长度,两个孔间...

发表于 2018-03-20 14:42 245次阅读
如何权衡PCB的电源分配网络设计

PCB镀覆废液在综合利用上投资,能够节约资金降低...

从长远来看,PCB镀覆废液在综合利用上投资,能够节约资金降低成本。 PCB镀覆使用多种化学产品。这些...

发表于 2018-03-20 11:31 478次阅读
PCB镀覆废液在综合利用上投资,能够节约资金降低...

根据经验总结的PCB设计完成后需要检查的内容

检查高频、高速、时钟及其他脆弱信号线,是否回路面积最小、是否远离干扰源、是否有多余的过孔和绕线、是否...

发表于 2018-03-20 11:25 600次阅读
根据经验总结的PCB设计完成后需要检查的内容

PCB布局布线的100个基本问题解答

在电子产品设计中,PCB 布局布线是最重要的一步,PCB 布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在,...

发表于 2018-03-20 10:03 758次阅读
PCB布局布线的100个基本问题解答

到底该学哪个PCB设计软件,三大PCB设计软件介...

PADS的前身是 POWER PCB ,这个软件界面菜单很少,上手不难。我估计也是这一点能得到了市场...

发表于 2018-03-20 08:55 751次阅读
到底该学哪个PCB设计软件,三大PCB设计软件介...

IP无绳电话PCB电路原理图

IP电话其实就是通信网络通过TCP/IP协议实现的一种电话应用而已,而这种应用主要包括PC to P...

发表于 2018-03-18 10:56 722次阅读
IP无绳电话PCB电路原理图

PCB阻焊工序常见的品质问题及改善措施

阻焊是印刷在PCB表面的一层油墨,它既起到绝缘作用,又起到保护铜面的作用,更起到美观漂亮的作用,它就...

发表于 2018-03-17 11:11 692次阅读
PCB阻焊工序常见的品质问题及改善措施

封装/PCB系统设计需要进行热分析

如今越来越多的封装/ PCB系统设计需要进行热分析。功耗是封装/ PCB系统设计中的关键问题,需要仔...

发表于 2018-03-17 11:08 741次阅读
封装/PCB系统设计需要进行热分析