|
中國的小家電產(chǎn)品已逐步走向全球，因而產(chǎn)量逐年大幅度增長。這些產(chǎn)品上無一例外地都要使用按鍵，隨著技術(shù)的發(fā)展，機械式按鍵已經(jīng)逐步被觸摸按鍵取代。據(jù)統(tǒng)計，電磁爐已經(jīng)超過50%采用了觸摸按鍵，抽油煙機、消毒柜、熱水器、電飯煲、電壓力鍋、燃氣灶、洗衣機等也都有改用觸摸按鍵的趨勢。 CapsMCU系列電容感應(yīng)觸摸控制器簡介 CapsMCU是上海普芯達電子有限公司自主設(shè)計的一款電容感應(yīng)觸摸控制器系列，命名為CW88CSxxx。CapsMCUTM的電容感應(yīng)觸摸控制器可支持16或8個觸摸鍵，排列成8X2或4X2的矩陣形式。 該系列器件分為主機和從機兩大類。從機器件提供UART、SPI或二進制接口，方便與其它MCU或MPU通訊，并可通過開發(fā)工具方便地設(shè)置觸摸鍵控制器的各種參數(shù)如靈敏度、按鍵工作模式、連接方式等；還可以讀取鍵值等應(yīng)用所需數(shù)據(jù)。主機器件除了提供觸摸控制VMLTM(虛擬模塊庫)之外，大多數(shù)資源都開放給應(yīng)用，可單機構(gòu)成完整應(yīng)用系統(tǒng)。 CW88CSxxx系列主機類器件內(nèi)部集成了一個8051微控制器核，有8KB片上FLASH和256B片上RAM，還有3KB片上EEPROM。此外，它還有多個I/O口、看門狗、定時器、中斷控制器等，完全采用8051指令集工作。CW88CSxxx系列器件還包含BootROM空間，提供獨特的BootLoader固件，支持ISP功能。 CapsMCU在小家電中的應(yīng)用實例 這里以CW88CS020在電飯煲中的應(yīng)用為例。電飯煲系統(tǒng)框圖如圖1所示，CW88CS020在系統(tǒng)中是從機。系統(tǒng)中一共有8個按鍵，由CW88CS020管理，并通過4線二進制接口提供鍵值給主控制器。 CW88CS020是CapsMCUTM系列中的一顆從機器件，其引腳排列如圖2所示。 以連接一個按鍵來說明，CW88CS020管理按鍵的原理如圖3所示。 圖中，S1為觸摸感應(yīng)傳感器(即按鍵)，S1連接在行輸出CO0和列輸入CK0之間。電容C3是每個列輸入上的公共元件。 CW88CS020輸出按鍵值如表1所示，即用口線的高低電平狀態(tài)的組合(二進制)來表示是否有鍵按下以及是哪一個鍵被按下。這種輸出方式對主控制器來說，使用時非常方便，以前采用機械按鍵時的按鍵處理方法在這里都可以使用，而且過去的按鍵掃描工作可以簡單地用讀口線狀態(tài)來代替。 觸摸控制參數(shù)的設(shè)計 使用CapsMCU系列控制器時，控制器的觸摸參數(shù)都是可以由用戶根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境等條件來設(shè)置的。這樣可以極大提高應(yīng)用設(shè)計的適應(yīng)性和靈活性。而且，普芯達電子還設(shè)計了專用的設(shè)置調(diào)試工具供用戶使用。 這些參數(shù)主要包括靈敏度、按鍵工作模式、按鍵個數(shù)及排列方式和鍵值等。 ● 靈敏度 控制電容感應(yīng)的反應(yīng)靈敏性。每個按鍵都有各自的靈敏度，與應(yīng)用環(huán)境、應(yīng)用要求、PCB布局布線等因素有關(guān)。其值從0到100。 ● 按鍵工作模式 此參數(shù)設(shè)置應(yīng)用期望的CapsMCU掃描按鍵時的處理方式，有兩種按鍵工作模式。 模式0：按照行列數(shù)從小到大順序掃描。若有鍵按下輸出相應(yīng)鍵值，沒有按鍵則輸出“無鍵”狀態(tài)。若有多鍵同時按下，輸出最后掃描到的被按下的鍵的鍵值。 模式1與模式0的區(qū)別在于當(dāng)有多鍵同時按下時作“沒有按鍵”處理。 ● 按鍵個數(shù)、連接方式、鍵值 這幾個參數(shù)都是為了方便用戶靈活使用CapsMCU而設(shè)置的。 在實際應(yīng)用中，用戶可能不需要全部8個或16個鍵，因此設(shè)置按鍵個數(shù)這個參數(shù)，就可以完全適應(yīng)用戶的實際應(yīng)用情況。 在PCB布板時，每個觸摸鍵也不一定按照行列數(shù)從小(第0行第0列CO0CK0)到大順序連接。這樣，設(shè)置實際連接方式就可以極大提高用戶布板的靈活性。 還有，用戶可能希望按照自己的設(shè)計來確定每個按鍵的輸出鍵值(比如希望CO1CK3上連接的鍵的鍵值是0)。這樣可以兼容以前的設(shè)計。 固件設(shè)計 CW88CS20控制器有硬件和軟件共同完成觸摸感應(yīng)控制功能。其固件的主要任務(wù)有兩條：一是按鍵的管理，包括參數(shù)的調(diào)試設(shè)置、按鍵的掃描和輸出等；二是抗干擾處理。 目前，CapsMCU的抗干擾處理包括對水滴、流動的水(含開水)、變頻干擾等，都已經(jīng)通過一些用戶的測試。 結(jié)語 CapsMCU的應(yīng)用非常靈活，抗干擾性能也很優(yōu)秀，不僅可以用在小家電產(chǎn)品中，也可以用在門禁、空調(diào)、LCDTV等多類產(chǎn)品中。 |
