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如何配置MBR器件电容式触摸传感器在家电及安全

发布日期:2020-09-27 18:04

  我们在第2部分介绍了采用电容式感应按键替换机械按键时所需的布局情况,以及智能手机应用实例。在第3部分,我们不仅将介绍更多应用实例,而且还将介绍如何配置MBR器件才能实现这些应用所需的专门功能。

  触摸按键可在电磁炉等家用电器中使用,取代机械按键。家用电器的用户界面(UI)具有防水性。用户用湿手触摸电磁炉按键是常有的事。同样,水或食物也有可能掉在电磁炉的UI面板上。即使沾上任何液体,按键也能正常工作。也就是说按键既不能寄存假触摸,也不能在有液体的情况下停止对触摸的响应。因此在大量应用中,防水性是电容感应按键的一项重要要求。其次,对用户来说按键触摸最直观的反馈是音频反馈。因此,音频反馈功能是另一项重要要求。

  最适合家用电器的MBR器件是采用SOIC封装的产品。它便于焊接,因此比QFN封装更适合家用电器应用。考虑到一款家用电器需要8个按键。因此在MBR器件中选择8个按键。盾牌保护(Shield)是一项由专用引脚支持的功能,该引脚可根据配置支持多种功能中的任何一种。不仅要启用盾牌保护功能,而且还必须合理设计布局,才能使设计具有针对液滴的防水性。还有另一种称为“防护传感器”的功能。该功能也必须启用,才能在UI面板上有大量水或其它液体流过(或者液体覆盖整个UI)时防止按键错误触发。在这种情况下,盾牌保护无法阻止错误触发。防护传感器则可阻止这些极端情况下的假触摸。专用引脚上支持的另一项功能是蜂鸣器。启用该功能可实现音频反馈。我们可根据应用需求设置蜂鸣器驱动信号的频率,进而设定音频反馈的音高。此外,音频反馈的音长也是可配置的。

  触摸按键也可用于安全系统键盘,通常需要6个按键和6个对应的LED。此外,接近传感器还可在用户的手接近时用来唤醒设备。我们还必须为这些应用选择一个能支持这么多传感器和LED的适当器件。主机不仅可读取按键状态,而且还可采取适当行动。在这些应用中,可使用叫做侧键抑制 (FSS) 的功能防止一次激活一个以上的按键。

  配置MBR器件需要遵循特定协议。MBR器件提供便于开发人员使用的接口,通过I2C以寄存器形式连接至主机。通过向寄存器映射写入适当的值,可启用、禁用或配置器件功能。主机控制器(例如微控制器)或软件工具(例如用于配置器件的赛普拉斯EZ-Click)可通过I2C访问该寄存器映射。

  5.如果保存不成功,请注意错误类型并重新保存。根据错误类型情况返回步骤2或步骤3;

  与典型可编程器件不同,MBR器件不需要任何固件开发或详细设计流程。要让MBR器件准备就绪,只需要对该器件进行配置即可。此外,该配置还可通过赛普拉斯EZ-Click定制工具等软件工具进行简化。现在,我们来讨论配置器件的不同方法以及每种方法的使用时间。

  在大多数使用MBR器件的UI应用中,都有一个主机处理器。该MBR可作为从器件,而二者之间的通信链路则是I2C接口。在这些应用中,可通过编程主机处理器来配置MBR器件,可分为三种情形:1)在系统每次上电时,2)以规定的速率,或者3)系统整个生命周期内仅一次。在任何情况下,都可使用多种方法通过主机处理器进行配置。

  应用编程接口(API)可作为软件组件互相通信的接口。这些都是MBR器件厂商提供的现成API产品,可将其整合在主机处理器固件中。这有助于主机处理器配置MBR器件,开发人员无需掌握配置该器件所需的应用级协议。

  电容式感应控制器厂商提供的API分为高级或低级API。高级API又可分成三个类别:

  低级API通常是通信(l2C)接口读写API。低级API的需要与否视所使用的主机处理器而定。

  配置MBR器件的另一种方法是通过GUI来定义设置。赛普拉斯提供的EZ-Click定制工具就是这类工具。这款基于GUI的工具可在设计流程的多个阶段加速设计进程。该GUI通常具有配置器件并从器件读取数据的选项。

  为了区分不同的设计阶段,GUI工具通常有不同的选项卡对应于MBR器件所支持的不同类型的功能。例如,EZ-Click定制工具具有以下分类:

  电容式传感器配置选项卡用来完成与电容式传感器有关的设置。对于GPO设置和防水性设置等所有非传感器器件配置设置而言,可使用全局配置选项卡。配置完成后,请务必使用工具中的适当选项连接目标器件,加载配置。

  在设计验证过程中,不仅可创建配置,而且GUI还可将设置加载至原型电路板中。CapSense输出和系统诊断选项卡可帮助开发人员检查设计是否满足所有需求,确认电容式传感器工作是否如愿。如果该原型还不能工作,这两个选项卡可用来调试和找到问题。在手动阀值模式下,CapSense输出选项卡还可用来设置阈值。

  此外,软件工具还可在大批量生产过程中协助配置MBR器件。它可生成合适的配置文件,用来与第三方配置工具配合使用,以配置大量的MBR器件。

  我们在第3部分中介绍了家用电器和安全系统键盘设计应用实例,以及如何配置MBR器件才能实现这类应用所需的功能。在第4部分,我们将介绍利用MBR器件设计电容式感应系统的步骤4和步骤5,即验证和量产。

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