智能門(mén)鎖的識(shí)別技術(shù)中，密碼幾乎成為標(biāo)配功能。相比機(jī)械按鍵的觸控方式，電容式觸控方式可以在加上一層玻璃甚至金屬一體成型之后與用戶(hù)進(jìn)行交互，由于進(jìn)行了物理性隔離，使得外殼更具完整性，物理上安全性更佳。

目前做觸摸方案的產(chǎn)商有很多，國(guó)外的有ADS、Cypress、synaptics等，國(guó)內(nèi)的有合泰、海礫創(chuàng)、貝特萊、敦泰、泰凌微等。在電容觸控方式中，分為自容、互容觸控方案。

自容方案： 使用一個(gè)引腳，利用引腳和電源地之間電容的容量變化進(jìn)行測(cè)量

互容方案： 利用兩個(gè)電極之間的電容容量變化進(jìn)行測(cè)量

自容方案簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，但速度慢；互容方案相對(duì)復(fù)雜，但可支持多點(diǎn)觸控，速度快。智能門(mén)鎖為分立式按鍵，因此一般采用自容式的觸摸芯片方案 。

在觸摸感應(yīng)系統(tǒng)中所有電容的計(jì)算都符合平行板電容公式：

在觸摸芯片中，實(shí)現(xiàn)電容式感應(yīng)觸摸識(shí)別的常用電路主要由： 馳張振蕩電路、電荷轉(zhuǎn)移電路、CDC電容轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路 ；

電荷遷移電路原理

以愛(ài)矽半導(dǎo)體科技的一款電容式觸控傳感架構(gòu)為例，

1. SW1關(guān)閉，SW2打開(kāi)，Vtk對(duì)Cp充電；
2. SW1打開(kāi)，SW2關(guān)閉，Cp的電容向Cx放電，Cx上的電壓緩慢上升；
3. 重復(fù)步驟1-2，當(dāng)Cx的電壓升高大于Vref時(shí)，比較器輸出翻轉(zhuǎn)信號(hào)；
4. 隨著Vtk對(duì)Cp的充電和Cp對(duì)Cx放電次數(shù)增加，Cx上的電平不斷抬高，當(dāng)****有觸摸按鍵時(shí)，外圍環(huán)境的寄生電容變大，Cp變?yōu)镃p+Cf，Cx電壓升高到Vref的時(shí)間將縮短，于是通過(guò)檢測(cè)數(shù)字計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的充放電次數(shù)變化，即可判斷是否發(fā)生觸控按鍵動(dòng)作

CDC電容轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路原理

CDC，即Capacitor digital conversion的英文縮寫(xiě)， 使用IC內(nèi)部電流源對(duì)內(nèi)部、外部電容進(jìn)行充電，在各自電容上產(chǎn)生一定的電壓，并將兩個(gè)電壓進(jìn)行差分放大后使用高精度ADC采樣 ，由于人體的觸摸會(huì)引起外部電容的變化并導(dǎo)致差分電壓的改變，通過(guò)監(jiān)測(cè)差分電壓的改變并把該變化量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)硬件低通和DSP處理，最后獲得觸摸感應(yīng)判斷。

馳張振蕩電路原理

馳張振蕩電路以所選的頻率生成方波 ，設(shè)定R2=R3=R4，

當(dāng)輸出為高電平，上跳變點(diǎn)為Vs=R3/（(R2//R4)+R3）=2/3Vs；

當(dāng)輸出為低電平，上跳變點(diǎn)為Vs=(R3//R4)/((R3//R4)+R2)=1/3Vs；

基于馳張振蕩電路，觸摸IC內(nèi)部 使用定時(shí)器對(duì)電容充電時(shí)間進(jìn)行測(cè)量或者定時(shí)檢測(cè)對(duì)應(yīng)的電容電壓是否達(dá)到閾值 ，使用充電時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)要求每個(gè)電極都需要一個(gè)輸入捕獲通道，而監(jiān)測(cè)電壓閾值則沒(méi)有這個(gè)限制，監(jiān)測(cè)電壓閾值更適用于需要多電極的場(chǎng)合，其測(cè)量的精度取決于執(zhí)行一次完整的軟件查詢(xún)需要的CPU周期數(shù)，但這種方法會(huì)由于多次測(cè)量帶來(lái)一些抖動(dòng)。