一 : 步步高电磁炉型号PC-（新S1）开机按键失效不开机

接到客户送修的一台步步高电磁炉型号：PC-（新S1）,功率：1800W.
故障现象：客户反应按下开机按键后机器不能正常开机,开机按键失效,于是通电进行试机,上电后机器通电复位自检正常后,电源指示灯闪亮,进入准备运行的待机状态,按下开机按键后,机器不能正常开机运行,开机按键失效,再继续检查其它的按键,发现火力减小的按键已经按不下去,估计已经损坏或失效.
故障分析：根据上述故障情况,进行初步分析引起电磁炉通电复位自检正常,而不能正常开机的故障现象的因素有以下几种：1.电脑操作板上的按键由于油污、灰尘、按键老化等原因造成的按键引脚之间或线路的走线之间漏电引起电脑的误判断使电脑发出了关机指令,让机器处于保护性的关机状态，形成的不能开机故障.（解决方法：机器的断电情况下打开机器,使用无水酒精和细软的干布,用干布蘸着无水酒精小心的将电磁炉的电脑控制板和功率主板上的油污或其它脏物清理干净即可排除故障,此种情况下不必更换任何零部件即可排除故障）2.由于开机按键本身的老化或损坏,造成电脑无法接收到键盘扫描电路送来的开机开机运行指令,而使电脑始终处于准备运行的待机状态下,形成的不能开机故障.（此种情况下,就只能是打开机器后,用万用表查出损坏或老化的按键后,再用烙铁将老化或损坏的按键拆下来后,使用同等规格和型号零件替换后才能修复）
3.由于电磁炉内部的电路故障造成电脑保护性的关机...此种故障现象有几种表现：1.电脑控制板部分的供电与功率主板部分的供电分别独立的只有功率主板的高压部分使用主高压整流桥堆,而电脑控制板部分和散热风扇部分都是共用一个单独的小变压器输出的+5V电压和+18V电压分别为电脑板和散热风扇以及功率板的控制IC电路LM339进行供电.（出现故障后表现为：电脑板的操作正常,能开机各功能都能选择,但是机器不能加热,并且从开机时峰鸣器就一直“嘀”“嘀”的报警,2-3分钟后自动关机.）2.电脑控制板和功率主板都使用20A或25A的主高压整流桥堆进行整流后再将+300V的高压直流电压分别供给功率板的高压震荡电路通过IGBT去驱动发热线盘产生涡流磁场切割锅底使锅体发热和为电脑板供电的小开关电源的初级供电（出现故障后表现轻者为：通电后自检正常,不能开机或开机后一直报警不能加热．重者为：通电后无任何反应）.
故障检修：根据上述的分析对机器进行检修,将机器断电后,把机器打开后,将发热线盘拆下后,将机器上电,用DT9205A+数字万用表对各个关健部位的电压进行测量,220V市电和+5V、+18V、+300V等电压均在正常值范围内,于是初步判断为是由于上述的第2种原因造成的不开机,于是用聂子模拟一下开机按键,用聂子在开机按键的引脚两端快速地短接一下后,迅速离开,给电脑发送一个开机运行的指令后,电脑收到开机运行的指令后立刻开机运行,由于没接发热线盘的原因,开机后电脑一直报警,将所有的功能按键都测试一遍后,发现火力减小的按键有的时候按下起作用,有的时候按下的无效,性能已经不良.还有一个按键就是之前怀的开机按键无论如何的按压都不起作用,已经完全的失去作用,除了这两个按键其它的均正常,于是将故障部位锁定在了开机和火力减少按键的部位,是由于开机按键的失效和火力减小按键的不良使电脑不能接收到指令或按键漏电造成的电脑工作在时而保护、时而待机的状态下,就形成了由于接收不到开机指令而无法开机的故障,于是将机器断电后,用万用表的二极管和声光报警档（电阻值低于10欧姆峰鸣器报警）,对两个按键再次检测确定无误后,从灶台面板上拆下电脑控制板,用烙铁把损坏和性能不良的,开机按键与火力减小两个按键从印刷电路板上取下后,找来两个同规格和型号的轻触按键更换后,将电脑控制板装回操作灶台面板上操作面板的位置上,把发热线装回电路,插好电脑板与功率主板的通讯信号连接插排,将机器重新组装好后,在电磁炉上使用钢盆烧水,进行试机,通电自检正常后,机器进入准备运行的待机状态,此时电源指示灯闪亮,按下开机按键后,机器正常启动运行,可以听到3-4下的敲锅声后,电磁炉开始对锅进行加热,继续对其它快捷功能键和火力加、减以及开机按键测试后均正常后,将功能锁定在烧水功能后,4-5分钟后一盆被烧开,此机修复.

二 : 电容式触摸感应按键的实现之硬件篇

与传统的机械式按键相比，电容式触摸感应按键不仅美观而且耐用、寿命长，它颠覆了传统意义上的机械按键控制，只要轻轻碰触，就可以实现对按键的开关控制、量化调节甚至方向控制，现在电容式触摸感应按键己广泛用于手机、DVD、洗衣机等消费类产品中。(www.61k.com）本文从硬件方面讲述MSP30系列徽控制器实现电容式触摸感应按键的设计原理。

工作原理首先我们了解一下影响电容的主要几个参数，示意图如下图所示。

其中：两极板面积A=XxY，d为两平行板间的距离，&epSILon;0为空气中的电介质常数，εr为两电极板材料的电介质常数。

根据电容的电场形态和电容两极板间的关系，当电容的两极板平行时，电场被完全控制在两极板之间；当将两个电极板向相反方向弯曲，且弯曲到两个电极板完全平躺时，电场就显着向外透射开来，如下图所示。

电容式触摸感应的“按键”实际只是PCB上的一小块“覆铜焊盘”，如下图所示，

PCB板上中心的“覆钢焊盘”与四周“地信号”构成一个电容(感应电容)，当手指触摸到PCB“覆铜焊盘”部分时，手指将会影响电容的电场，相当于在两个电容极板间增加了一部分介质，使电容值增大)电容式触摸感应按键原理即通过检测这个电容值的变化达到识别有无手指按下的目的。

触摸感应电容按键的焊盘大小通常选用φl0mm，与手指触摸时的接触面积相近，当没有手指触摸时，焊盘和地信号产生约5~1OpF的电容值，我们称之为“基准电容”，需要注意的一点是，如果手指触摸面积大于按键焊盘的面积时，那么在焊盘区域之外的接触部分对电容值的变化基本不起作用。

无触摸时的“基准电容”值设为Co,手指触摸后的电容值设为Cs,设计时应遵循一条原则：尽量将Cs-Co的差值最大化，即尽量增加“触摸”与“非触摸”丙种状态时焊盘的电容变化值。只有当焊盘面积增加后才能使接触后的电容值增大，同时“基准电容”也会相应增大，两者始终存在矛盾，所以具体设计时要选取一个适中点，作为基准。

硬件设计本文采用外接电阻对焊盘的感应电容进行充、放电，同时结合MCU的I/0口中断和定时器来检测感应电容的瞬时变化，达到检测有无手指按下的目的。

1.单个按键检测原理

单个按键电阻检测原理框图及感应电容的放电波形如下图所示，

感应电容Csensor一端接到MCU任意一个具有中断功能的I/0IIPxy,本文Csensor“基准电容”取1OpF，由于需严格测量Csensor通过R的放电时间，所以应将R电阻值取足够大，此处选5.1M，确保任意情况下均可测量电容放电时间，图4中Csensor从VCC放电到OV的时间约为250μs。

当Pxy设为输出高电平时，Csensor开始充电，充电到设定的时间后,将Pxy设为输入状态，此时Csensor则通过电阻R放电，因MSP430管脚漏电流值很小，仅50nA，故不会影响电容放电时间的测量。

本文的Pxy端口需要选择具有中断功能的I/0口，在MSP430系列MCU中P1和P2口均具有中断功能，将Pxy口的低电压阈值作为中断信号。当Csensor开始放电时，启动Timer_A定时器从Tstar开始计时，当Csensor放电电压达到该I/0口的低电压阈值时，Pxy产生中断信号，在I/0口中断程序中Timer-A定时器捕获电容放电结束时间Tend，(Tend-Tstar)即为Csensor的放电时间。

MCU内部DCO时钟模块作为系统时钟源，可根据不同型号选用8MHz或16MHz晶振，系统时钟越高时，定时器检测感应电容变化时的计数值越多，则判断按键的精度越高。系统将没有手指触摸时“基准电容”的平均放电时间作为放电参考时间Tsensor，MCU工作时不断检测Csensor放电时间T，并于Tsensor进行比较，若T>Tsensor,说明感应电容容量增加，即感应电容按键有手指接下，Timer-A定时器检测流程图如图a所示。

图b为Csensor放电电压与时间和Timer-A模块计时的曲线图，其中TAR即为Timer_A模块捕捉的放电时间Tsensor值，当Csensor开始放电和达到低电压阈值时唤醒MCU，进行中断处理，其它放电过程中MCU均处于LPMO低功耗模式。

2.连续按键检测原理

多个感应电容触摸按键的结构框图如下图所示，

与单个按键检测原理相似，感应电容连接到MCU的I/0口，不同的是电路优化为每两个感应电容之间连接一个放电电阻，通过两个I/0口软件配合完成充、放电检测。

检测多个按键时，系统上电后对每个按键焊盘进行多次预充、放电，把两次充、放电时间的平均值作为初始电容值，比较各个按键焊盘的初始电容值后设定一个阈值，然后以该阈值作为基准，当在程序执行中检测到某个按键焊盘的电容值大于该阈值，而且又是各个按键焊盘值中最大值时，表示此按键焊盘被按下。

以两个电容触摸按键为例，如下图所示，

具体充、放电的过程为：从左边的按键焊盘开始，先将P2.0设置为输出高电平，P1.0设置为输出低电平，此时对左边的按键焊盘进行充电，延时一段时间，充电完成，然后将P2.0设置为输入状态，同时设置为下降沿触发并使能中断，此时左边的按键焊盘通过电阻开始放电)进入中断时，记录放电时间，退出中断后将两个I/0口都输出低。对右边按键焊盘进行充电时，先将P1.0设置为输出高电平，延时一段时间后，将P2.0设置成输入状态，同时设置为上升沿触发并中断使能，此时P1.0口输出的高电平，通过电阻对该按键焊盘进行充电，进入中断时，记录充电的时间，最后将充电时间与放电时间取平均值作为改按键焊盘的一个初始阈值。

多个感应电容触摸按键一方面节省了大量的放电电阻，另一方面因采用两个I/0口互相配合，所以检测时可以通过从两个方向进行检测：(1)感应电容从OV充电到Vit+(I/0口高电平阈值电压)时的充电时间值；(2)感应电容从VCC放电到Vit-(I/0口低电平阈值电压)时的放电时间值)Timer_A分别捕捉相应的时间值，原理如下图所示。

只要系统采用统一算法，最终检测结果可以是两个方向Timer_A时间值相加或取平均值，不影响感应电容按键的检测，同时，从两个方向进行充、放电检测时，可以更好抵消如外界50/60Hz主频率的噪声。

3.系统功耗分析

      利用MSP430设计的电容式触摸感应按键系统的平均功耗是非常低的,如下图所示，

分别以1MHz、8MHz、12MHz和16MHz四个充放电计数频率为例。

系统选5.1MHz作为充、放电电阻时，单个感应电容的充、放电检测时间一般为毫秒级，同时用于检测充、放电时间的频率越高，Timer_A定时器模块用于检测电容充、放电时间变化值At越大，上图中，系统频率为1MHz频率时，计数值△t仅为1，不运用子多按键检测；当频率为16MHz时，计数值△t则增大到8左右，这样更能灵敏的感应出有无按键的临界状态。

4.Demo板及PCB板的设计四个感应电容按键Demo板原理图如上图所示，

MCU选用MSP430x2Oxx系列。

触摸按键感应的灵敏度主要由按键焊盘和地信号之间的间隙决定，设计中常采用0.5mm的间距；同时，PCB板的厚度也会影响电容感应的灵敏度，当PCB板太薄，比如使用柔性PCB板时，则使得地信号和按键焊盘耦合性变得更紧密，导致按键灵敏度降低，一般推荐标准的FR4PCB板，厚度大约为1~l.5mm。

通常我们在触摸按键焊盘的背面覆盖一层地信号，这样做有利于屏蔽和减小系统中其它电路对按键产生的电磁干扰，也有利于保持“基准电容”的稳定性，同时“基准电容"会受PCB板上一些寄生电容影响，当然还受环境影响,如工作温度、湿度等，工作时系统须不断检测和跟踪“基准电容”信号的变化，提高检测的可靠性和灵敏性。

三 : 电磁炉触摸按键失灵哪里坏了

许多朋友都遇到过电磁炉触摸屏动作不灵的故障。处理起来很头痛。
告诉你一个好办法，就是剪一块合适大小的修冰箱用的铝箔贴在触摸键里侧，就可以了。管保好用。原理就不用多说了。我用这个方法修好了多台此类故障的电磁炉，从来没返修过。
有些维修经验资料表示，造成触摸按键失效的原因，有一种是面板与弹片接触面潮湿引起的，清洗弹片接触面即可，其实这
种原因是根本不存在的。
实际上出现这种故障的根本原因，多由触摸按键信号处理部分发生故障引起，也就是弹性按键周边电路引起的，这一电路实际
应是一个将触摸信号进行升压处理后送到集成块4051
的。而4051
本身损坏的机率微乎其微！
检查该故障时，注意以下三点就能一般都能解决问题：

1由于各个按键同时失效的可能性是极小的，
或者说根本就不会存在，
只要对比检测各个按键电路中的相应二极管两端的电压，
就能判定哪个键可能有故障，如果出现某个二极管两端电压和其它对比都低，则说明这个二极管不良，或它的输出端的滤波电
容不良（一般为
104电容）；而拆下的二极管或电容多数测不出好坏来，用表测量时多数会表现为正常的。
2、各个按键处理后的信号电压都加到4051的相应引脚，如果这些线路间有油污或水渍，哪怕只是潮湿一点，造成线路间的有
轻微漏电时，则相应的按键将不会起作用，维修中要注意一定要清洗干净。否则会出现所谓的疑难故障问题。3一定要保证触摸键的上拉电压
5V和上接电阻正常，加到4051的供电电压也要正常，
否则触摸按键不能处理出升压信号，4051也不能正常工作。
以上提到的三点中前两种故障多有发生，后一种极少见到。有的机子按键不灵敏也是前两种原因造成的

四 : 展锋：精确触及，牛熊线得失关键！

本文标题：电磁炉触摸按键失灵-步步高电磁炉型号PC-（新S1）开机按键失效不开机
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