機(jī)械式按鍵與薄膜開(kāi)關(guān)的時(shí)代已經(jīng)被創(chuàng)新酷炫的電容式觸摸感應(yīng)技術(shù)所替代，它容易使用而且更加耐用。大多數(shù)設(shè)計(jì)只須經(jīng)過(guò)極小的修改，就能加入電容式觸摸按鍵。設(shè)計(jì)人員很容易就可以使用簡(jiǎn)單耐用的觸摸替代機(jī)械按鍵。

　　當(dāng)今市場(chǎng)上有許多簡(jiǎn)單易用的電容式觸摸設(shè)計(jì)，可直接使用觸摸傳感器來(lái)替代按鍵。傳感器檢測(cè)到手指存在時(shí)，就會(huì)把輸出引腳切換至高或低狀態(tài)，以仿真機(jī)械按鈕的啟動(dòng)/關(guān)閉狀態(tài)。但這種替代還不僅止于此。有許多特殊種類(lèi)的機(jī)械式用戶(hù)接口無(wú)法在1：1輸入/輸出模式下工作，包括機(jī)械鍵盤(pán)。雖然機(jī)械鍵盤(pán)接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要替代的不只是一個(gè)個(gè)按鈕。本文將探討各種利用電容式觸摸傳感器替代機(jī)械鍵盤(pán)的方法。

　　機(jī)械鍵盤(pán)：底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

　　傳統(tǒng)機(jī)械鍵盤(pán)把許多按鈕排成數(shù)行與數(shù)列的矩陣。通過(guò)驅(qū)動(dòng)列或行線(xiàn)(掃描線(xiàn))，檢查另一條線(xiàn)(讀取線(xiàn))來(lái)檢測(cè)任何持續(xù)動(dòng)作(按壓)，即可發(fā)現(xiàn)按壓行為。這種設(shè)計(jì)概念可分成兩類(lèi)：

　　輪詢(xún)式(Polling-based)
　　中斷式(Interrupt-based)

　　輪詢(xún)式：

　　獨(dú)立式按鍵掃描控制器通常會(huì)持續(xù)輪詢(xún)掃描線(xiàn)，并檢查讀取線(xiàn)是否有任何持續(xù)/按壓動(dòng)作。讀取線(xiàn)通常會(huì)通過(guò)一個(gè)電阻上拉至電源(Vcc) 或邏輯狀態(tài)‘1’，系統(tǒng)會(huì)一次輪詢(xún)一條掃描線(xiàn)，輪詢(xún)后將線(xiàn)路切換至‘0’狀態(tài)，其他線(xiàn)路則維持為 “1”的邏輯狀態(tài)。每當(dāng)有按鈕按壓時(shí)，掃描與讀取線(xiàn)就會(huì)短路，掃描線(xiàn)的 ‘0’會(huì)傳送到讀取線(xiàn)，代表有按鈕按壓(如圖1所示)。當(dāng)檢測(cè)到按壓時(shí)，控制器會(huì)通過(guò)I2C或SPI等通訊接口把事件報(bào)告給主控端，而不是讓主控端自己執(zhí)行按鍵掃描任務(wù)，因此對(duì)單芯片系統(tǒng)而言缺乏效率且不實(shí)用?！　?/p>

圖1：機(jī)械鍵盤(pán)工作模式

　　中斷式:

　　這種方法通常用在host/master自己掃描按鍵的系統(tǒng)，所有掃描線(xiàn)都接地，而讀取線(xiàn)則上拉至Vcc。當(dāng)按鈕被按壓后，掃描線(xiàn)的 ‘0’就會(huì)通過(guò)物理短路(按鍵按壓)傳送到讀取線(xiàn)。讀取線(xiàn)讀取到 ‘0’時(shí)，會(huì)觸發(fā)一個(gè)中斷。host此時(shí)會(huì)輪詢(xún)掃描線(xiàn)，找出按壓的按鍵。host不必持續(xù)對(duì)掃描線(xiàn)進(jìn)行輪詢(xún)，因此能改善CPU的帶寬使用情況。

　　機(jī)械鍵盤(pán)：頂尖替代方案

　　前面所介紹的方法中，系統(tǒng)會(huì)輪詢(xún)掃描線(xiàn)，找出按壓的按鈕，或是持續(xù)輪詢(xún)或是當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)才輪詢(xún)。這就構(gòu)成了替代方法的基礎(chǔ)。大多數(shù)電容式觸摸控制器都屬于微控制器，它不只是有電容感應(yīng)的功能。電容式觸摸控制器的MCU部分還會(huì)負(fù)責(zé)執(zhí)行替代/模擬的部分。