【经验】采用电容检测MCU EFM8SB10的容性触摸按键周期性出现误触发问题该如何处理？
SILICON LABS推出的电容检测MCU EFM8SB10，具有电容检测精度高、范围大、超低功耗等特点，一经推出，就被广泛应用在墙面开关、空气净化器、液位高度检测等产品上。最近有客户反馈，按键存在 “误触发”的问题，这是怎么回事？该如何处理？本文整理、记录了处理过程，可供大家作为后续处理类似问题的参考。
项目是某型开关，选用的具体型号是EFM8SB10F8-QFN24。用户在测试时发现，在模拟高湿环境时，容性触摸按键会周期性的“误触发”，这是什么异常呢？
对于容性触摸按键的调试，为了更直观地观察电容检测结果或进行门限设置等，我们一般建议客户务必预留串口出来。因此，为了查找客户问题根源，请客户抓了数据过来，详细如下图1。
图1 容性触摸按键检测结果（按键空闲、空气干燥）
经沟通，此时按键面板的状态是空气干燥、按键空闲。但从图上可以明显看出，是有 “周期性触发信号”的，这是怎么回事呢？
经观察、测算，这个“周期性触发信号”的周期，恰好是约1s，而在客户的板子上，有个每1s闪亮100ms的状态LED，这个信号是来自于那个LED。为了验证这个推断，将状态LED关掉，果然，那个“周期性触发信号”消失了。
回到最初的问题，为什么在模拟高湿环境时，容性触摸按键会周期性误触发？上述的周期异常，怎么会导致周期触发？据经验，在高湿环境下，空气介电常数会发生变化，容性触摸按键的检测结果会整体变大，如此，再加上“状态LED”的因素，使得检测结果大于触发门限，从而导致周期性误触发。
那么，该如何解决这个“周期性误触发”的问题？解决可分两部分：状态LED引起性检测异常，高湿环境引起的异常。
针对“状态LED引起的异常”，EFM8SB10的CS0模块可在内核、外设和I / O端口的所有操作模式下提供准确的转换。它通过提供了引脚监控电路，以改善对大电流输出引脚切换的抗干扰能力。具体方法是，将端口I / O引脚监视器使能PIOPM设置为1，提示如下图2。
图2 设置管脚监控开关寄存器
而针对“高湿环境引起的异常”，解决方式是采用动态触发门限，即当CS0检测到基电容值上升时，那么触发门限也要同步的上升，如此，可防止空气湿度变化对按键判断的影响。
至此就讲清楚了“周期性误触发”的问题是由于状态LED周期性闪亮及空气湿度变化导致的，而相应的解决方法是开启“管脚监控”功能及采用动态门限。
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SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表
SILICON LABS 8位MCU选型，MCU Core 8051，频率20MHz~100MHz，Flash存储2kB~120kB，RAM存储0.25kB~8kB。
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Internal Osc.
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C8051F39x Small Form Factor
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1
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1.8
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3.6
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QFN20
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10-bit, 16-ch., 500 ksps
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Temp Sensor
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3
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10-bit, 2-ch.
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1
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1
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1
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2
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0
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0
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VREF
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C2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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型号- C8051F970-A-GM,C8051F973-A-GM,C8051F974-A-GMR,C8051F975-A-GMR,EFM32TG11B340F64GQ48-B,C8051F974-A-GM,C8051F971-A-GM,C8051F973-A-GMR,EFM32TG11B340F64GQ48-BR,C8051F97X,C8051F971-A-GMR,C8051F975-A-GM,C8051F972-A-GMR,C8051F970-A-GMR,EFM8SB20F32G-B-QFN24,C8051F972-A-GM,EFM8SB20F32G-B-QFN24R,EFM8SB20F32G-B-QFN32,EFM8SB20F32G-B-QFN32R
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产品型号
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品类
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MCU Core
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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PCA Channels
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Comparators
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UART
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SPI
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I2C
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HS I2C Slave
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I2S
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EMIF
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CAN
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LIN
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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VREF
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Debug Interface
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Temperature Range (ºC)
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EFM8SB10F8G-QFN20
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Microcontroller
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8051
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8
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0.5
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16
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12-bit, 9-ch.
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Temp Sensor
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4
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3
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1
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1
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1
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1
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0
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0
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0
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0
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1.8
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3.6
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QFN20
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3x3
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±2
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VREF
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C2
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-40 to 85
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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电子商城
品牌：SILICON LABS
品类：Wireless Gecko SoC
价格：￥8.1764
现货： 102,628
品牌：SILICON LABS
品类：Mighty Gecko Multi-Protocol Wireless SoC
价格：￥27.0929
现货： 90,767
现货市场
品牌：SILICON LABS
品类：Switch Hall Effect Magnetic Position Sensor
价格：￥2.2924
现货：126,000
服务
可烧录IC封装SOP/MSOP/SSOP/TSOP/TSSOP/PLCC/QFP/QFN/MLP/MLF/BGA/CSP/SOT/DFN；IC包装Tray/Tube/Tape；IC厂商不限，交期1-3天。支持IC测试（FT/SLT），管装、托盘装、卷带装包装转换，IC打印标记加工。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
可定制显示屏的尺寸0.96”~15.6”，分辨率80*160~3840*2160，TN/IPS视角，支持RGB、MCU、SPI、MIPI、LVDS、HDMI接口，配套定制玻璃、背光、FPCA/PCBA。
最小起订量： 1000 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
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