電容式觸摸感應(yīng)開關(guān),不像裸露在外的按鈕和開關(guān)那樣容易受到環(huán)境磨損的影響,也不需要像機(jī)械那樣需要預(yù)留機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)的空間,因此它不僅在外觀上使得產(chǎn)品更漂亮,而且增強(qiáng)了用戶體驗(yàn),同時(shí)也延長了設(shè)備的使用壽命。由于在很多方面的優(yōu)勢,目前電容式觸摸正在迅速的在MP3,MP4,移動(dòng)電話,汽車面板,白色家電,工業(yè)儀表等場合得到充分的應(yīng)用。Cypress新推出的支持雙通道電容感應(yīng)的CY8C22x45系列芯片內(nèi)部有專用的雙通道電容感應(yīng)模塊,不需要占用額外的模擬模塊和數(shù)字模塊,而且還支持靈活多樣的配置模式。因此在實(shí)現(xiàn)電容感應(yīng)之外,還具有額外的模式和數(shù)字資源去實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,LED驅(qū)動(dòng),馬達(dá)控制,電源管理等功能。因此,通過CY8C22x45的單芯片能夠靈活實(shí)現(xiàn)支持觸摸感應(yīng)的系統(tǒng),能夠極大的提高系統(tǒng)的集成度和性價(jià)比。
一、 Cypress 觸摸感應(yīng)芯片
在電容觸摸感應(yīng)領(lǐng)域,Cypress提供了多種解決方案,其中包括了觸摸感應(yīng)以及電容式觸摸屏。廣泛應(yīng)用的觸摸感應(yīng)芯片CY8C21xxx,CY8C20xxx系列芯片,電容式觸摸屏感應(yīng)芯片為CY8CTMGxxx,CY8CTMAxxx。觸摸感應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對觸摸的檢測,這些觸摸的感應(yīng)芯片所采用的技術(shù)有CSA(Capsense Successive Approximation), CSD(CapSense Sigma Delta),CSDADC(CapSense Sigma-Delta Plus ADC)等。基于這些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)觸摸以及觸摸的滑動(dòng)條。而CY8CTMGxxx則是基于Cypress TrueTouch技術(shù),在實(shí)現(xiàn)電容觸摸感應(yīng)的的基礎(chǔ)上能支持多點(diǎn)觸摸以及手勢操作。CY8CTMAxxx則基于最新的電容檢測技術(shù),采用Tx-Rx的原理,能夠支持全指觸摸感應(yīng)以及多種手勢操作。
二、 雙通道電容感應(yīng)芯片CY8C22x45
目前廣泛應(yīng)用的觸摸感應(yīng)芯片(CY8C21xxx,CY8C20xxx)的典型應(yīng)用框圖如圖1。

圖 1 觸摸感應(yīng)芯片典型應(yīng)用框圖
觸摸感應(yīng)芯片通過不停的掃描感應(yīng)按鈕或者是滑條的輸入,然后運(yùn)行上層算法來檢測的狀態(tài)或者滑條上的坐標(biāo)位置,并通過I2C或者其他的通信接口把當(dāng)前的信息發(fā)送到主機(jī)端,主機(jī)根據(jù)當(dāng)前的輸入信息控制顯示或者作出其他的相應(yīng)。
CY8C22545的芯片是對CY8C21xxx以及CY8C20xxx芯片的增強(qiáng),它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是把觸摸感應(yīng)以及系統(tǒng)控制都集中在同一個(gè)芯片內(nèi)完成。該芯片與以往的PSoC兼容,片上具有混合信號(hào)陣列以及專用的中央處理器。它的結(jié)構(gòu)框圖如圖2。

圖 2 CY8C22x45芯片框圖
CY8C22x45最大支持38個(gè)GPIO,16K的flash以及1K的SRAM,同時(shí)與其他的PSoC設(shè)備一樣,片上還集成了I2C,MAC等系統(tǒng)資源。除此之外,CY8C22545還提供了經(jīng)過優(yōu)化的專用10位SAR的ADC以及專用的雙通道CSD模塊和RTC。它與CY8C21x34的資源對比如下表1。
表 1 CY8C22x45與CY8C21x34資源對比

數(shù)字模塊除了在數(shù)量上增加之外,CY8C22x45還在數(shù)字模塊中增加了專用的通路支持同步觸發(fā)以及PWM的Kill等功能。在模擬系統(tǒng)中,CY8C22x45還提供了2條模擬總線以配合雙通道的觸摸感應(yīng)掃描。
CY8C22x45所專有的雙通道CSD模塊使得在構(gòu)建觸控掃描的過程中,不在像傳統(tǒng)的CY8C21xxx等芯片需要占用VC1/VC2/VC3時(shí)鐘資源以及額外的數(shù)字模塊。利用雙通道的專用CSD模塊以及2條模擬總線,CY8C22x45可以同時(shí)的掃描2個(gè),從而能夠極大的降低整體的掃描時(shí)間。
三、 雙通道電容感應(yīng)用戶模塊CSD2X