智能觸摸感應解決方案(飛思卡爾)
2010-02-03 16:08:34 本站原創在主題為“更智能的觸摸檢測——飛思卡爾為您的設計提供最佳的觸摸感應解決方案”的“飛思卡爾充電吧”技術座談會上，飛思卡爾半導體系統方案高級應用工程師陳剛先生，詳細介紹了飛思卡爾的最新觸摸感應解決方案。許多電子工程技術人員參與了座談，對于飛思卡爾的各種觸摸感應方案及其使用方法進行了深入探討，并就第二代電容觸摸傳感器MPR121與觸摸感應軟件(TSS)套件各自的優點和區別進行了網絡互動討論，相關問題由飛思卡爾專家進行了一一解答。
MPR121是飛思卡爾繼MPR03x 系列器件之后推出的第二代觸摸感應控制器，具有更高的內部智能，配備了飛思卡爾的第二代電容檢測引擎。新增的主要功能包括：增加了電極數量，可實現更可靠的觸摸檢測，硬件可配置 I2C 地址，帶有去抖動功能的擴展濾波系統，以及可自動配置內部參數的完全獨立的電極。
制造商正在從電阻式觸摸傳感器向電容式觸摸技術快速轉換，以滿足更直觀的用戶界面的需求。這種界面能增強人機交互性能，提高最終產品的用戶體驗。觸摸感應技術消除了機械磨損，從而可大大提高產品的可靠性。此外，新一代的觸摸感應控制器能夠管理多種用戶界面的配置，具備更大的靈活性，從而有助于降低系統總成本。
MPR121增加了電極數量，集成了自動校準和各電極獨立的檢測系統，采用業界最小的12腳無外引封裝，具有最低的功耗，平均工作電流僅為29uA，可幫助原始設備制造商（OEM）實現最嚴格的功率目標。
MPR121的主要特性包括：
• 支持多達12個的觸摸電極，另有接近檢測功能
• 工作電壓為1.71 V-3.6 V
• 極低功率，具有29微安平均電源電流
o 此時12個電極均采用16 ms (62.5Hz) 的采樣速率
• 每個電極實現連續、獨立的自動校準
• 每個電極有獨立的接觸和釋放跳變閾值
o 可設置回差，各電極獨立
• 8個電極的輸入/輸出邏輯可任意組合，可驅動多達8個 LED
• 最大關機電流為3微安
• I²C接口，采用IRQ中斷輸出來通知電極狀態的改變
• 3 x 3 x 0.6 毫米的20腳QFN封裝
• 工作溫度：-40°C ~ +85°C
飛思卡爾工業細分市場營銷總監Bruno Baylac表示：“飛思卡爾的觸摸感應解決方案允許客戶選擇最適合他們的產品的器件。在專用的低功率設計中，MPR121 是簡單的嵌入式器件；或者只需添加軟件，客戶就能夠利用他們系統中的 MCU轉換到觸摸感應界面”。
飛思卡爾的觸摸感應解決方案支持各種消費電子和工業應用的平滑界面設計，具有豐富的解決方案和系列產品，讓客戶能夠選擇到一款產品，滿足他們對功率、軟件集成和觸點數量等特定的系統要求。客戶可以選擇3個或12個按鍵的傳感器或觸摸感應解決方案，可以在大量的應用中采用，這些應用包括：
• 家用電器：灶具、烤箱、冰箱、洗衣機
• 消費類便攜式電子產品：媒體播放器、音頻/視頻系統、電視機、電腦、監控器、筆記本、MP3播放器、照相機
• 醫療和工業設備：控制面板、便攜式醫療器件
• 遠程和照明控制
• 適合相框和GPS 系統的低分辨率觸摸屏
• 大型和小型設備觸控面板
• 移動電話和無線連接設備觸摸板
• 替代上網本和智能本的通用按鍵
同時，MPR121傳感器亦適用于便攜式低功率消費電子應用，Audiovox最新推出的MP3播放器就采用它實現了極具吸引力的功能。Audiovox 的CG部門總經理 Tim DiGioia表示：“飛思卡爾的MPR121傳感器具有使用方便的特性。這些特性幫助Audiovox縮短了設計周期，迅速開發出最新的MP3播放器。Audiovox 還利用MPR121傳感器的精確性、可靠性和低功率特性，生產出為最終用戶帶來特別體驗的新MP3播放器。”
借助飛思卡爾的8位MCU，TSS套件可以將觸摸感應功能集成到各種應用中，提供了一種備選的解決方案。該套件通過提供預配置軟件，支持眾多常見功能，包括轉輪、滑條和鍵盤功能等，能夠大大加快開發的速度。軟件是免費的，在很多設計中不再需要增加傳感器芯片，有助于降低系統成本。
TSS套件與飛思卡爾的S08 MCU系列產品以及CodeWarrior開發環境系統結合使用。該軟件包包括評估演示板、演示和功能實例、技術文檔、硬件設計指南、在線培訓和支持教程，其特性包括：
• 多達64個電極
• 可以同時實現不同的電極功能：鍵盤、滑條、轉輪、矩陣、觸控板或者它們的任意組合
• 支持多種通信協議： I2C、LIN、CAN、SPI和USB
• 不需要增加IC就能實現觸摸感應功能
• 能夠同時運行其他外設：LCD、LED、蜂鳴器、ADC和其他傳感器
• 工作電壓：1.8 V ~ 5.5 V
• 能夠完全兼容300多款飛思卡爾S08 MCU 器件
• 支持QFN8 (4x4x1) 到 LQFP100 (14X14X1.4) 的大量封裝
iSuppli 公司負責顯示屏電子業務的高級分析師 Randy Lawson表示：“隨著觸摸感應技術對大量嵌入式市場的成功變得日益重要，OEM開始尋找半導體供應商提供更多軟件和芯片解決方案來滿足具體的需求。芯片廠商面臨著重大機遇。他們以快捷、經濟高效的方式提供各種解決方案，以實現符合其設計要求的觸摸感應功能。”
