作為用戶界面，電容式觸摸具有多個優(yōu)點。它功耗低，成本低，易于實現(xiàn)，機(jī)械性能可靠，并且允許設(shè)計人員在按鈕形狀方面有很大的自由度。然而，盡管具有所有優(yōu)點，但是電容觸摸的場效應(yīng)性質(zhì)仍然具有一些局限性。

• 標(biāo)準(zhǔn)電容式觸摸系統(tǒng)通常無法通過金屬覆蓋層工作。
• 它需要特殊的軟件才能在具有輻射和/或傳導(dǎo)噪聲的環(huán)境中運行。
• 在水或其他污染物存在的情況下閱讀按鈕可能很困難。
• 對于依賴盲文的視障用戶來說，這是個問題。
• 通過手套檢測觸摸是否有困難。

Microchip的新型Metal Over Capacitive用戶界面系統(tǒng)克服了所有這些限制，而不會降低功耗或簡化設(shè)計。本應(yīng)用筆記介紹了如何使用“金屬電容式”觸摸系統(tǒng)創(chuàng)建界面。

操作理論

在傳統(tǒng)的電容系統(tǒng)中，用戶通過將手指放在傳感器附近來更改觸摸傳感器的電容。然后，用戶的手指形成電容器的第二塊板，從而提高傳感器的電容。

帽上金屬觸摸系統(tǒng)使用導(dǎo)電目標(biāo)，該目標(biāo)懸在電容式觸摸傳感器上方，以形成電容器的第二極板。當(dāng)用戶在目標(biāo)上施加向下的壓力時，目標(biāo)的最終變形會將其移近電容傳感器。間距的變化產(chǎn)生電容的變化，然后由微控制器測量。參見圖1A，以了解典型的金屬電容式觸摸傳感器的橫截面。圖1B演示了由于用戶的按壓而引起的變形。

電容上金屬的橫截面（未壓制）

電容上金屬的橫截面（壓制）

圖1C顯示了一種替代配置，該配置采用了結(jié)合到塑料面板層背面的金屬標(biāo)靶。在此配置中，目標(biāo)可以是粘合到塑料面板背面的金屬薄板，也可以是飛散到塑料板上的金屬。

使用塑料靶的金屬（壓制）橫截面

機(jī)械設(shè)計

系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計涉及5個因素：

• 面板層的厚度
• 按鈕的大小
• 按鈕間距
• 用于將隔離層和目標(biāo)層粘合到PCB的粘合劑
• 間隔層的厚度