利用TI CapTIvate 觸控技術(shù)應(yīng)對電容觸摸設(shè)計挑戰(zhàn)

通常而言，電容式觸控面板有時會比較難以處理，尤其是在下雨的時候，落下的雨滴與指尖的觸感十分相似，而當(dāng)用干毛巾擦拭面板時，還可能導(dǎo)致少部分微控制器(MCU)失控。

對于開啟和關(guān)閉公寓大門的電子鎖(e-lock)或戶外安防面板等應(yīng)用來說，這個問題往往會造成很多麻煩。除了下雨，此類應(yīng)用還會受到高溫和潮濕等其它惡劣天氣環(huán)境的影響。而且在某些地區(qū)，諸如壁虎等昆蟲和動物也會引發(fā)錯誤觸碰，甚至有時某些特定裝置還會受到由附近電機(jī)所發(fā)出的電噪聲的干擾。

在大約一年前，一款全新的電容式觸控前端被集成到MSP430™ FRAM MCU中，從而創(chuàng)造出了一個針對廣泛電容式觸控應(yīng)用的單芯片解決方案。這種全新的MCU集成了CapTIvate™ 觸控技術(shù)，該技術(shù)具有超高的區(qū)分和識別能力，因此能夠感測疾風(fēng)暴雨，并成功消除了錯誤讀數(shù)的情況。畢竟，誰都不想因為安防鎖故障而被迫在門外淋雨。

CapTIvate觸控技術(shù)更高的靈敏度意味著系統(tǒng)設(shè)計人員可以將觸控面板、電極傳感器和其它電子元器件密封在厚玻璃、半透明塑料、甚至是金屬材料內(nèi)，以隔絕濕氣，同時仍然能夠區(qū)分出水滴和實際手指觸碰之間的差異。CapTIvate技術(shù)非常靈敏，不僅能夠測量小至10飛法的電容值變化和高達(dá)300皮法的寬動態(tài)電容范圍，還能透過60mm厚的玻璃罩和最厚達(dá)25mm的塑料罩來感測觸碰，而其特殊的防護(hù)通道能夠探測下雨等天氣變化，并根據(jù)特定環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。此外，觸控軟件模塊庫還能夠幫助開發(fā)人員更輕松地對系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)，以應(yīng)對應(yīng)用和其所在區(qū)域可能出現(xiàn)的環(huán)境變化。

當(dāng)然，例如電子鎖等某些應(yīng)用因為是由電池供電來運行，所以這就意味著低功耗不可或缺。而諸如位于電機(jī)驅(qū)動大門附近的安防面板其他應(yīng)用，則會對供電線路或電機(jī)發(fā)出的電噪聲十分敏感。在這兩種情況下，CapTIvate技術(shù)都能成功應(yīng)對挑戰(zhàn)。像MSP430FR2633等具有CapTIvate技術(shù)的MCU，其所消耗的電池電量僅為同類MCU耗電量的十分之一，從而將紐扣電池的使用壽命延長了至少30%。而一個基于鐵電隨機(jī)訪問存儲器(FRAM)的存儲器架構(gòu)為設(shè)計人員提供了大量的數(shù)據(jù)日志記錄空間，例如用來開啟房門或大門的入口代碼。由于開發(fā)人員能夠在配置時決定多少空間專門用于程序存儲，多少空間用于數(shù)據(jù)存儲，F(xiàn)RAM得以為設(shè)計人員提供更大的靈活性。

對于長引線上出現(xiàn)的電噪聲或串?dāng)_，這個電容式觸控技術(shù)在測量電容值上特有一個基于十分穩(wěn)健耐用的積分電路的電荷轉(zhuǎn)移方法。此外，一個獨立的振蕩器能夠使CapTIvate觸控子系統(tǒng)執(zhí)行采樣和跳頻，以增加其測量值的可靠性。值得一提的是，由于具有一個1.5V低壓降穩(wěn)壓器，這個電容傳感器可以由1.5V電壓驅(qū)動，而無需更高電壓，因此相對于其它同類MCU，這個電容傳感器具有更低的電噪聲散射。借助在這些方面取得的成功，具有CapTIvate技術(shù)的MSP430 MCU通過了IEC6100-4-4、IEC6100-4-6和IEC6100-4-2等電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求。