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昨天发帖记录了修复罗技无线鼠标M185双击的过程,详情见成功修复罗技无线鼠标M185双击。
有些朋友对这个电容的取值感兴趣,那么我现在就从电路原理上进行先定性然后再定理分析。
鼠标按键电路示意图:在本案例中,上拉电阻其实是在MCU内部,外面只有微动。为方便表达,所以画到外面了。
不按鼠标时,微动是开路状态,电压是2V。微动按下时处于闭合状态,电流是1uA。
因按键会抖动,所以单击的实际波形如下,一次单击出现2次或更多的低电平脉冲。
增加电容Cx去抖的电路:
去抖后的波形:
先做定性分析:
增加电容后,抖动时波形沿着电容充电曲线往上爬,小电容爬的快,大电容爬的慢。
MCU的供电是2V,那么输入管脚的高底状态转换的电平大概在1V左右。下面分单击和双击2种情况来分析
1. 单击变双击,从上图可以看到,小电容因爬的快,在第二个下降沿到来之前已经爬过了1V转折电压,被MCU识别成高电平,
完成一次单击,接着因微动开关再次按下和释放,被MCU识别成二次单击,于是仍然出现双击。
如果去抖电容比较大,则爬的慢,在第二个下降沿到来前还没有跨过转折点,那么MCU检测不到高电平,最终只能识别成1次单击。
2. 双击变单击,下图是双击波形(因抖动时间相较双击间隔时间小很多,为方便表达,没有画抖动情况),如果去抖电容较小,
则在正常双击的第二击到来时已经爬过1V,则正常被MCU检测到第一次按下和释放完整过程,最终正常识别双击。
如果去抖电容太大,在正常双击的第二击时,电平还没有爬过转折点1V,那么MCU没有检测到第一次释放,最终只能识别成一次单击。
下面做定量计算:
假设按键抖动时间是10ms(第一次上升沿到第二次下降沿),而鼠标双击时间间隔一般是100ms~500ms。
现计算最小电容和最大电容。最小电容决定了是否会出现单击变双击。而最大电容决定了是否会影响正常双击变单击。
1. 要避免出现单击变双击,意味着芯片管脚电压在10ms内不能越过1.0V。根据公式 ΔV*C=I* Δt。ΔV=I*Δt/C<1V,则C>1uA*10ms/1V=10nF,因充电电流最大是1uA,随着电容电压的升高,充电电流会逐渐下降,所以实际C应该是比10nF稍小一点。
2. 要避免正常双击变单击,则意味着在双击100ms间隔内,电容电压要爬到1V以上。根据公式 ΔV*C=I* Δt。ΔV=I*Δt/C>1V,则C<1uA*100ms/1V=100nF。同样充电电流时逐渐减小的,所以实际最大电容会比100nF稍小一点。
以上就是全部内容,因能力有限,时间短,可能有原理错误,还请大家不吝赐教,谢谢。
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