基于PSoC的CapSense方案可简化电容性触摸感测设计
张弛振荡器技术
张弛振荡器技术是PSoC器件执行电容性触摸感测所采用的特定方法。图2所示为实现张弛振荡器所采取的PSoC器件配置方式。
张弛振荡器由一个电容性开关、一个充电电流源、一个比较器、一个复位开关、一个PWM和一个定时器组成。电容器上的电压进行线性充电,直至达到门限为止,触发比较器输出高电平。这将启动开关,随后使电容器上的电压复位至地(这样充电周期就能够再次启动)。其振荡波形如图3所示。
图3:张弛振荡器波形。
该振荡的输出频率取决于电容值(Cp)和充电电流。如果一个额外的导电元件(比如手指)不在开关上,则Cp仅由寄生电容组成。如果手指存在,则Cp数值变大,这是因为除了寄生电容之外,它还包括导电元件所形成的附加电容。电容越大,充电时间越长,振荡频率也就越低。振荡的频率与振荡器输出所驱动的电容大小相对应。数字计数块提供了一个计数值(n),该计数值可被用于确定电容性开关是否已被启动。
数字计数块可通过配置提供两种不同的测量方法:频率测量和周期测量。(周期测量法见图3)。顾名思义,这些测量方法的不同之处在于被测物理量。在周期测量法中,PWM的频率是固定的,而周期长度是由张弛振荡器来决定的。相反,频率测量技术具有一个固定的周期,测量的是PWM频率的变化(它是由张弛振荡器的频率决定的)。在这两种场合中,PWM输出都将启用一个定时器,该定时器的计数值(n)可与一个特定的门限相关联,以实现简单的接通/关断开关。或者,由于一个开关可具有高达1/256的内插分辨率,因此,定时器的计数(n)可被用来确定滑块或触摸板的位置。易用型PSoCDesigner软件使得上述两种方法均能够轻松实现。
图4:CSR配置向导
简易型功能块实现设计简化
PSoC器件是一款带板载8位控制器并具有高灵活性的复杂混合信号阵列。芯片的大部分是由模拟和数字块组成,这些模拟和数字块受控于可通过配置来实现板载外设(比如:PWM、定时器、计数器、ADC、可编程增益放大器以及许多其他的部件,均隶属于同一个器件)的寄存器。由于PSoC器件基于闪存,因此,这些功能块可进行50,000次的重复配置,甚至可以随意进行重构。
嵌入式产品工程师能够快速地逐个完成这些功能本身的配置,并在寄存器级上与PSoC器件互动;他们也可以通过采用PSoC Designer(可从www.cypress.com网站免费下载)用户模块进行功能块级器件配置控制的方法来节省大量的设计时间。PSoC Designer包括50多个用户模块库。在用户模块的选择过程中,赛普拉斯为工程师提供了简单的设计向导和参数表。
图5:培训电路板(CY3212 -CapSense)
![](http://m.amcfsurvey.com/webstorage/images/display/reg.jpg)
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