在现有的消费性产品、工业、医疗、以及汽车设计里,按压式按键已逐渐被触控式面板所取代。感测组件的设计与制造方面均独步全球的飞思卡尔半导体,正要推出两款次世代的电容式感测控制器,以及兼容于数百种飞思卡尔微控制器(MCU)的近接感测软件解决方案,试图重新界定触控感应式的使用接口。
由于触控感测式控制具备弹性化、可靠而且超值的替代性使用者接口,因此迅速取代了各种机械式按键、滑杆及开关。当设计师在研发直觉式的触控滚轮及直线滑杆接口,以便隐藏按键、或是「变换(morph)」触控面板样式时,触控感应技术让他们的创意不再受到限制。触控面板表面因经密封处理,可以防尘和防止接触外漏的液体,也没有活动式零件会受到损耗,因此可以作为多种消费性及工业用产品的使用接口,既清爽、现代化、又容易使用。基于这些因素,设计师在设计行动电话、可携式媒体播放器、家电、遥控、电子游戏、PC外围、家庭娱乐产品、以及工业用控制设备的使用者接口时,触控方式已渐成为最佳选择。
飞思卡尔替设计师提供了两个弹性化的选项,试着降低触控式使用接口的研发成本和复杂度:
•选择旋转与触控电容式感测控制器的组合,配合全功能的触控感应式算法,适于需要调校及多样化功能的复杂接口设计
•具备全功能式算法的优秀近接感测软件,其设计可运用8位S08与32位ColdFire® V1 MCU轻易地将触控感测技术整合至内建飞思卡尔低成本的控制应用领域当中。
Bourne Research的理论分析师Marlene Bourne指出:「毋庸置疑,飞思卡尔的触控感应技术能够为客户带来更多崭新的触控式使用接口选择,该公司不但制作出超值的解决方案,让研发人员获得可观的弹性及选择的自由,也为传统的工业感应测用提供了高度的精确性。这个先进的替代方案会让传统的按键式开关使用接口走入历史。」
先进的近接感测控制器产品内容
飞思卡尔的MPR083与MPR084电容式触控感测控制器,其设计无需仰赖实际的肢体接触,便能侦测到对象的存在。譬如说,控制器可使用在洗衣机的前方面板,以取代机械旋钮和按键。使用者只需将手指接近至面板的某个操作选项,洗衣机就可以依指示操作。
MPR083与MPR084组件都支持可组态(configurable)的实时自动校正功能。自我校正能够在装置启动时自动调整,也可以在使用当中进行。感应控制器同时还支持多重电极,让单一控制器能够支持多项应用。只要让电极具备多路传输效能,单一感应控制器也可以用来侦测多个触控点。例如让感应控制器管理多种电极组态,就能同时控制触控面板、滑杆、旋转位置及机械键。这种多路传输功能可降低系统成本、组件数目、以及设计的复杂度。
MPR083控制器适于旋转界面的应用,而MPR084则适合触控面板的控制应用。两者都具备共同的接脚,如此可以简化控制面板的管理,以及替换开关、旋转及线性滑杆、还有触控面板的实作。在系统通讯上,两种组件都使用数字化的I2C输出接口。操作电压范围从1.8到3.6伏特,十分适合消费性电子产品。
为超值的微控制器增加触控功能
为了降低触控感测式设计在入门使用上所需耗费的成本,并加速触控感应技术的运用,飞思卡尔提供了优越的近接感测软件,其设计可以用在所有的飞思卡尔8位S08与32位ColdFire V1 MCU上,并具备数百种组件选项。对于需要将触控感测技术整合至现有S08及ColdFire V1 MCU设计的设计师来说,此软件提供了最超值原始码解决方案,可支持多达32个电极。
近接感测软件还具备价格合理的加值开发电路板(add-on development board),可协助设计师以最低成本迅速研套用至各项应用领域。只要研发人员购置了触控感测加值线路板,就可以轻松地将现有的MCU开发套件转换成触控感测应用开发套件。这种方式让客户可以从所投资的飞思卡尔8位及32位MCU上获得额外的超值回馈。
飞思卡尔感测与促动器解决方案部门副总裁暨总经理Demetre Kondylis表示:「飞思卡尔的近接感测软件,让嵌入式装置的开发人员可以在现有价位导向的8或32位设计中加上触控功能。透过我们的软件,设计师将能迅速地采用先进的触控技术,既简单又省钱,而且还有助于将旧有的机械式按键以快速、可靠且划算的方式升级至触控感测。」
MPR083与MPR084控制器特征
·支持8-面向旋转(MPR083)及8组触控板(MPR084)
·操作电压1.8V至3.6V
·平均供应电流150 µA (所有触控面板均受监控)
·待机电流1 µA
·专属的误触防范技术(false touch rejection technology)
·面板的持续分析与侦测并不会受到电磁波干扰
·声音组件可仿真机械按键音效,以便确认触控状况
·数字输出(自行寻址的I2C)
·16-接脚QFN与TSSOP封装
·操作温度范围从摄氏零下40°到摄氏85°
广受好评的近接感测软件功能
·无需支付NRE费用及版税的软件解决方案,其含有内建在CodeWarrior软件中的原始码
·程序代码以八组电极的方式执行,其可支持最多32组电极
·可将任何GPIO接脚视为电极输入使用或设定
·可程序化取样区间
·可调整式触控门坎值设定
·如基本低通滤波器之简易平均乘算功能
·触控电极时有杂声回应
·多种硬件选项
o兼容于数百款S08及ColdFire V1 MCU产品
o操作电压1.8至5.0伏特(视MCU而定)
o许多的封装选项(视MCU而定)
o操作温度从摄氏零下40°至摄氏85°
订定价格与取得方式
MPR083与MPR084触控式感测控制器的建议售价,每批一万颗时以每颗单价1.07美元计算。
飞思卡尔S08与ColdFire V1 MCU触控式感测软件,可透过网站
www.freescale.com/proximity尔取得。
飞思卡尔同时提供数种评估套件,用以缩短开发时间和降低开发成本。适于开发MPR08X的KITMPR083EVM与KITMPR084EVM套件已经问世,建议售价为每套99美元。KITPROXIMITYEVM加值评估套件亦已有S08与ColdFire MCU开发用版本。MPR083与MPR084组件、评估套件及近接软件加值套件,均预计在2008年1月上市。
关于飞思卡尔近接触控感测解决方案的进一步细节:
www.freescale.com/files/pr/proximity.html。
关于飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)
飞思卡尔半导体为全球知名嵌入式半导体设计与制造领导厂商,其产品应用遍及汽车用电子、消费性电子、工业电子、网络电子以及无线网络市场等领域。飞思卡尔半导体是一家跨国私有公司,总部位于德州奥斯汀,其设计、研发、制造和业务等部门分布于全球30多个国家。飞思卡尔是全球最大的半导体公司之一,2006年营业额为64亿美金。飞思卡尔半导体网址:
www.freescale.com