【安全係統應用篇】隻需五步,輕鬆設計出電容式觸摸傳感器
發布時間:2015-03-14 責任編輯:echolady
【導讀】在布局設計及應用實例這篇文章中,我們了解了電容式觸摸傳感器感應按鍵替換機械按鍵所需的布局情況。本文就帶大家去了解智能手機應用實例。本文不但會介紹更多應用實例,而且會詳解如何配置MBR器件才能實現應用所需的功能。
1.家用電器中的觸摸按鍵
觸摸按鍵可在電磁爐等家用電器中使用,取代機械按鍵。家用電器的用戶界麵(UI)具有防水性。用戶用濕手觸摸電磁爐按鍵是常有的事。同樣,水或食物也有可能掉在電磁爐的UI麵(mian)板(ban)上(shang)。即(ji)使(shi)沾(zhan)上(shang)任(ren)何(he)液(ye)體(ti),按(an)鍵(jian)也(ye)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)按(an)鍵(jian)既(ji)不(bu)能(neng)寄(ji)存(cun)假(jia)觸(chu)摸(mo),也(ye)不(bu)能(neng)在(zai)有(you)液(ye)體(ti)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)停(ting)止(zhi)對(dui)觸(chu)摸(mo)的(de)響(xiang)應(ying)。因(yin)此(ci)在(zai)大(da)量(liang)應(ying)用(yong)中(zhong),防(fang)水(shui)性(xing)是(shi)電(dian)容(rong)感(gan)應(ying)按(an)鍵(jian)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)要(yao)求(qiu)。其(qi)次(ci),對(dui)用(yong)戶(hu)來(lai)說(shuo)按(an)鍵(jian)觸(chu)摸(mo)最(zui)直(zhi)觀(guan)的(de)反(fan)饋(kui)是(shi)音(yin)頻(pin)反(fan)饋(kui)。因(yin)此(ci),音(yin)頻(pin)反(fan)饋(kui)功(gong)能(neng)是(shi)另(ling)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)要(yao)求(qiu)。
最適合家用電器的MBR器件是采用SOIC封裝的產品。它便於焊接,因此比QFN封裝更適合家用電器應用。考慮到一款家用電器需要8個按鍵。因此在MBR器件中選擇8個按鍵。盾牌保護(Shield)是(shi)一(yi)項(xiang)由(you)專(zhuan)用(yong)引(yin)腳(jiao)支(zhi)持(chi)的(de)功(gong)能(neng),該(gai)引(yin)腳(jiao)可(ke)根(gen)據(ju)配(pei)置(zhi)支(zhi)持(chi)多(duo)種(zhong)功(gong)能(neng)中(zhong)的(de)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)。不(bu)僅(jin)要(yao)啟(qi)用(yong)盾(dun)牌(pai)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng),而(er)且(qie)還(hai)必(bi)須(xu)合(he)理(li)設(she)計(ji)布(bu)局(ju),才(cai)能(neng)使(shi)設(she)計(ji)具(ju)有(you)針(zhen)對(dui)液(ye)滴(di)的(de)防(fang)水(shui)性(xing)。還(hai)有(you)另(ling)一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)“防護傳感器”的功能。該功能也必須啟用,才能在UI麵板上有大量水或其它液體流過(或者液體覆蓋整個UI)時(shi)防(fang)止(zhi)按(an)鍵(jian)錯(cuo)誤(wu)觸(chu)發(fa)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),盾(dun)牌(pai)保(bao)護(hu)無(wu)法(fa)阻(zu)止(zhi)錯(cuo)誤(wu)觸(chu)發(fa)。防(fang)護(hu)傳(chuan)感(gan)器(qi)則(ze)可(ke)阻(zu)止(zhi)這(zhe)些(xie)極(ji)端(duan)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)假(jia)觸(chu)摸(mo)。專(zhuan)用(yong)引(yin)腳(jiao)上(shang)支(zhi)持(chi)的(de)另(ling)一(yi)項(xiang)功(gong)能(neng)是(shi)蜂(feng)鳴(ming)器(qi)。啟(qi)用(yong)該(gai)功(gong)能(neng)可(ke)實(shi)現(xian)音(yin)頻(pin)反(fan)饋(kui)。我(wo)們(men)可(ke)根(gen)據(ju)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)設(she)置(zhi)蜂(feng)鳴(ming)器(qi)驅(qu)動(dong)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv),進(jin)而(er)設(she)定(ding)音(yin)頻(pin)反(fan)饋(kui)的(de)音(yin)高(gao)。此(ci)外(wai),音(yin)頻(pin)反(fan)饋(kui)的(de)音(yin)長(chang)也(ye)是(shi)可(ke)配(pei)置(zhi)的(de)。

圖1:電磁爐家用電器應用中的電容式感應係統方框圖

圖2:電磁爐用戶界麵
[page] 2.安全係統鍵盤中的觸摸按鍵
觸摸按鍵也可用於安全係統鍵盤,通常需要6個按鍵和6個對應的LED。此外,接近傳感器還可在用戶的手接近時用來喚醒設備。我們還必須為這些應用選擇一個能支持這麼多傳感器和LED的適當器件。主機不僅可讀取按鍵狀態,而且還可采取適當行動。在這些應用中,可使用叫做側鍵抑製 (FSS) 的功能防止一次激活一個以上的按鍵。

圖3:安全係統鍵盤中的電容感應係統方框圖

圖4:安全係統鍵盤
如何配置MBR器件:配置MBR器件需要遵循特定協議。MBR器件提供便於開發人員使用的接口,通過I2C以寄存器形式連接至主機。通過向寄存器映射寫入適當的值,可啟用、禁用或配置器件功能。主機控製器(例如微控製器)或軟件工具(例如用於配置器件的賽普拉斯EZ-Click)可通過I2C訪問該寄存器映射。
基本協議:
1.寫入寄存器,以啟用、禁用或配置器件功能;
2.計算所有可配置寄存器的CRC校驗和,並將該值寫入CRC寄存器;
3.發出命令,將內容保存至器件的閃存;
4.檢查寄存器映射中的錯誤寄存器,檢驗保存是否成功;
5.如果保存不成功,請注意錯誤類型並重新保存。根據錯誤類型情況返回步驟2或步驟3;
6.如果保存成功,通過軟件或硬件發出重置命令,讓配置生效。
[page]

圖5:有關如可配置MBR器件的流程圖
與典型可編程器件不同,MBR器件不需要任何固件開發或詳細設計流程。要讓MBR器件準備就緒,隻需要對該器件進行配置即可。此外,該配置還可通過賽普拉斯EZ-Click定製工具等軟件工具進行簡化。現在,我們來討論配置器件的不同方法以及每種方法的使用時間。
1.通過主機處理器進行配置:
在大多數使用MBR器件的UI應用中,都有一個主機處理器。該MBR可作為從器件,而二者之間的通信鏈路則是I2C接口。在這些應用中,可通過編程主機處理器來配置MBR器件,可分為三種情形:1)在係統每次上電時,2)以規定的速率,或者3)係統整個生命周期內僅一次。在任何情況下,都可使用多種方法通過主機處理器進行配置。
應用編程接口(API)可作為軟件組件互相通信的接口。這些都是MBR器件廠商提供的現成API產品,可將其整合在主機處理器固件中。這有助於主機處理器配置MBR器件,開發人員無需掌握配置該器件所需的應用級協議。
電容式感應控製器廠商提供的API分為高級或低級API。高級API又可分成三個類別:
● 配置器件;
● 讀回係統診斷及生產線數據;
● 讀回運行時的傳感器狀態等數據。
這些API可在MBR設計流程的不同階段使用。
低級API通常是通信(l2C)接口讀寫API。低級API的需要與否視所使用的主機處理器而定。
2.軟件GUI
配置MBR器件的另一種方法是通過GUI來定義設置。賽普拉斯提供的EZ-Click定製工具就是這類工具。這款基於GUI的工具可在設計流程的多個階段加速設計進程。該GUI通常具有配置器件並從器件讀取數據的選項。
為了區分不同的設計階段,GUI工具通常有不同的選項卡對應於MBR器件所支持的不同類型的功能。例如,EZ-Click定製工具具有以下分類:
● CapSense傳感器配置;
● 全局配置;
● CapSense輸出;
● 係統診斷。
電容式傳感器配置選項卡用來完成與電容式傳感器有關的設置。對於GPO設she置zhi和he防fang水shui性xing設she置zhi等deng所suo有you非fei傳chuan感gan器qi器qi件jian配pei置zhi設she置zhi而er言yan,可ke使shi用yong全quan局ju配pei置zhi選xuan項xiang卡ka。配pei置zhi完wan成cheng後hou,請qing務wu必bi使shi用yong工gong具ju中zhong的de適shi當dang選xuan項xiang連lian接jie目mu標biao器qi件jian,加jia載zai配pei置zhi。
在設計驗證過程中,不僅可創建配置,而且GUI還可將設置加載至原型電路板中。CapSense輸(shu)出(chu)和(he)係(xi)統(tong)診(zhen)斷(duan)選(xuan)項(xiang)卡(ka)可(ke)幫(bang)助(zhu)開(kai)發(fa)人(ren)員(yuan)檢(jian)查(zha)設(she)計(ji)是(shi)否(fou)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)需(xu)求(qiu),確(que)認(ren)電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)工(gong)作(zuo)是(shi)否(fou)如(ru)願(yuan)。如(ru)果(guo)該(gai)原(yuan)型(xing)還(hai)不(bu)能(neng)工(gong)作(zuo),這(zhe)兩(liang)個(ge)選(xuan)項(xiang)卡(ka)可(ke)用(yong)來(lai)調(tiao)試(shi)和(he)找(zhao)到(dao)問(wen)題(ti)。在(zai)手(shou)動(dong)閥(fa)值(zhi)模(mo)式(shi)下(xia),CapSense輸出選項卡還可用來設置閾值。
此外,軟件工具還可在大批量生產過程中協助配置MBR器件。它可生成合適的配置文件,用來與第三方配置工具配合使用,以配置大量的MBR器件。
相關閱讀:
【布局設計及應用實例篇】隻需五步,輕鬆設計出電容式觸摸傳感器
【原理圖設計篇】隻需五步,輕鬆設計出電容式觸摸傳感器
如何利用WiFi技術實現無線溫度傳感器設計?
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 從技術研發到規模量產:恩智浦第三代成像雷達平台,賦能下一代自動駕駛!
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻


