指のタッチを検出する方法
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静電容量を測定する方法
完全な静電容量測定システムは、MPR121のセンシング入力に接続されたセンシング電極パッドと、I2Cバスおよび割り込み出力を介してホストプロセッサと通信するMPR121で構成されています。
各センシングチャネルで測定される静電容量は、背景の寄生静電容量(Cb)と指のタッチによる静電容量(Cx)の組み合わせである、地面への総静電容量です。MPR121は一定のDC充電電流方式を使用して静電容量を測定します。各チャネルは定期的に完全に地面に充電および放電され、静電容量を測定します。すべてのチャネルは順次測定され、一つのチャネルが充電/放電および測定期間中にある間、他のチャネルは地面に短絡されます。
適用される電荷(Q)の量は、充電電流(I)と充電時間(T)を設定することでプログラム可能です。電極が充電されると、充電終了時のピーク電圧(V)が内部の10ビットADCによって測定されます。この電圧Vは、センシングチャネル上の静電容量(C)に反比例します。
C = Q/V = (I*T)/V
つまり、外部の静電容量をある値の電流(I)と時間(T)で充電し、電圧(V)を取得することで、この方法を使用して静電容量を求めることができます。この方法で測定可能な静電容量の範囲を計算することができます。
タッチセンシングの方法
ADCの生データ出力は、遭遇する高周波および低周波ノイズを除去するために3段階のデジタルフィルタリングを通過します。第一段階のフィルターは単純な移動平均フィルターであり、第二段階のフィルター結果は10ビットで、各センシング入力の即時静電容量として出力データレジスタに保存されます。第三段階のフィルター結果は、第二段階フィルター出力を使用して信号変化のさらに低周波成分を表し、主に長期的でゆっくりとした環境変化（例えば大気中の湿気や汚れ）による静電容量の変動を基準値として使用します。
タッチとリリースは、電極の第二段階フィルター出力データの偏差を基準値と比較することで決定されます。偏差が設定された閾値を超えた場合、タッチまたはリリース状態が検出され、ステータスレジスタに報告されます。タッチとリリースの閾値は独立しており、各電極ごとに個別にプログラム可能で、ヒステリシスと電極の独立性を提供します。デバウンス設定を使用してさらにノイズをフィルタリングし、タッチとリリース検出をグリッチフリーにすることができます。
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