CapSense方案可简化电容性触摸感测设计 |
本文介绍赛普拉斯公司开发的低成本电容性触摸感测设计方案。
由于可通过厚度各异的玻璃或塑料表层感测手指的存在，电容性触摸感测技术为众多应用领域(包括工业和白色家电)的人机界面增加了坚固性。笔记本电脑采用的触摸板就是人们最为熟知的电容性触摸感测实例。近年来，多款畅销的MP3播放机也已开始采用电容性触摸感测技术提供简易导航，并普及电容性触摸感测输入法。
不过，该技术的传统实现方法采用灵活性欠佳、高成本的模块型设计解决方案，并涉及使用授权等问题。为解决这些问题，赛普拉斯半导体公司推出了一款名为CapSense的新型设计方法，消除了模块的“黑匣子”障碍，可实现迄今为止成本最低的解决方案。
图1：简单的电容性开关
有些触摸感测技术看起来与电容性触摸感测技术很相似(例如，电阻性薄膜和场效应等)，但最终的性能对比却显现出不足。电阻性薄膜测量的是覆盖在显示屏上的两个电阻性薄板之间的电压变化，电阻性薄膜不仅价格昂贵，而且容易磨损，使用寿命不长。
而场效应则是检测电场的变化，这种变化会在存在导电元件时发生。目前，场效应实现方案的造价非常昂贵，因为它需要一个系统控制器，而且每个开关都将增设一个IC。由于每个IC传感器都必须与附近的传感器隔离开，因此，场效应设计欠缺灵活性，存在一定的局限性，实际上不可能实现具有任何有效分辨率指标的滑块和触摸板。场效应实现方案在制造过程中常常需要进行成本高昂的开关校准。
与上述两种触摸感测技术相比，电容性触摸感测的灵活性要高得多，而且成本也低得多。其基本原理是：导电元件的接入使电容性开关上的充电电压发生改变。(最简单的电容性开关只包括两个相邻的导电板，如图1所示)。这种实测的电容变化量可被用来提供许多高度灵活的输入配置，例如从按钮、滑块和触摸板到面向安全应用的邻近探测器等。
基于PSoC的CapSense方案
CapSense基于赛普拉斯的PSoC混合信号阵列技术。通过与特定客户(这些客户的应用需要一种灵活的单一IC架构，能以比模块型解决方案更低的成本、更高的灵活性方便地集成到现有系统中的)的密切合作，赛普拉斯的PSoC设计团队最终实现了独特的CapSense方案。 |
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