cypress capsense

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1、CapSense最佳实践作者：MarkLee相关项目：无摘要用于CapSense系统设计的最佳实践终于面世了。其中所涵盖的主题包括感应方式、布板（PCBLayout）和布局指南以及CapSense工具和技术概述。2006年10月19日修订版**10引言在便携式媒体播放器和移动手持终端等大容量、高可视性产品的应用中，电容式感应作为一种接口技术已被广泛采用。此举使更多的常规消费类电子产品产生了对该技术的需求，进而引起了技术的显著创新和多种竞争技术的出现。虽然这些技术各有千秋，但基本原理都是Sensor与其环境之间的电容变化的测量。我们对可编程模块和固定功能的IC进行对比，由于可编程IC将可定

2、制码用于开发解决方案，因此它允许在设计方面具有更大的灵活性。PSoC®CapSense将微处理器、可编程的数字和模拟源、片内存储器和其他特性相结合，从而在电容式系统设计中实现了最大的灵活性。本应用手册简要描述了用于CapSense设计的最佳实践。图1PSoC模拟与数字模块可用于配置CapSense及其它功能PSoC架构允许设计人员将多个电容式感应设计元件整合到一种应用中。比如按钮、滑条、触摸板和接近式感应，在相同的电路中利用同一器件就可同时对这些元件提供支持。可使用PSoC来扫描电容式Sensor，并驱动LED、控制马达、驱动扬声器等等，如图2所示。一种称为动态重构的概念使CapSens

3、e应用可根据需要即时进行重新配置，从而能够利用大于100%的系统资源。图2采用CapSensePlus技术的应用实例：采用单个PSoC还可实现马达、LED、以及扬声器等1、易于配置的电容式感应解决方案PSoC可实施不同的CapSense方式（见参考书目[1]）。所需的具体特性决定了感应的方式。如果最需要的是电池使用寿命并且要在2.7V电压下工作，那么CSA的感应方式就是最明智的选择。但如果想拥有CapSense和其他特性，例如高噪声抗扰度和厚覆盖物，则CSD感应方式就是其最佳选择。2006年10月19日修订版**101.1.CSA感应方式CSA是指CapSense逐次逼近感应方式，只能在

4、CY8C20x34PSoC系列器件中应用。图3CSA结构图图3显示了CSA的原理方框图，其工作流程如下：开关SW1和SW2与感应电容CX形成了一个开关电容网络，该网络可以等效为电阻。通过将iDAC设置到校准电平并使SW1和SW2切换，从而将CMOD上的平均电压设定为随CX值而变化的电平。另外可设置iDAC至低电流电平并保持SW2打开，使得CMOD上的电压斜坡上升。在CMOD上用于达到VREF的斜坡电压的时间表示CX值。在比较器输出端的定时器可将斜坡时间转化为具体的数值。在没有手指接触时，通过逐次逼近方式来确定需要的iDAC设置，从而使CMOD上的电压保持在VREF，这样即可实现系统自校准

5、。系统将为所有sensor存储单独校准的iDAC设置。当手指接触时，CMOD上的电压会处于更低的电压电平，这需要更多的时间才能达到阈值电压VREF，如图4所示。如果(t2-t1)足够长，按钮就是处于手指接触（Finger-Present）状态，否则按钮就是处于手指离开（Finger-Absent）状态。高达100pF的内部可编程电容可用于CMOD，但是更大的外部电容能够提升性能：按钮和滑条的电容为1000pF，而接近式感应则为10nF。推荐将560欧姆的串联电阻与所有CapSense输入串联以避免RF干扰。图4在手指离开与手指接触的情况下，CSA波形的变化1.2.CSDSensingMe

6、thod1.2.CSD感应方式CSDstandsforCapSensewithSigma-DeltaA/D.CSDisimplementedinboththeCY8C21x34andCY8C24x94PSoCdevicefamilies.CSD是指CapSenseSigma—Delta调制电容感应，其可在CY8C21x34和CY8C24x94PSoC系列器件中应用。Figure5.CSDConfigurationofCapSense图5CSD结构图、图5显示了CSD的原理方框图，其工作流程如下：开关SW1和SW2与感应电容CX形成一个开关电容网络，从而在VDD和CMOD之间具有一个等效电

7、阻。等效电阻的值由CX控制。SW1和SW2的开关由PRS生成器的伪随机序列进行控制。SW3工作时与SW1和SW2不同步。将RB切换至接地时，CMOD上的电压会下降。当RB接通时，CMOD上的电压又会上升。比较器会根据CMOD上相对于VREF的电压而更改状态。可通过添加16位定时器形成Sigma-DeltaA/D，以2006年10月19日修订版**10测量比较器高电平持续时间至比较器低电平持续时间。当手指接触时，CX会变大而VDD的等