手机中的电容式传感解决方案

　　该软件算法提供两个智能化功能。第一个功能是把从测量电路获得的计数值转换为手指检测结果。数字开关和线性滑块均需要这一功能。第二个功能是利用多传感器阵列的电容加权平均值计算手指在线性滑块上的位置。双单元滑块有一个固有的单元最低有效位(LSB)。如果手指在滑块之上，则它可以位于单元1和/ 或单元0之上。但是，从分辨率来看，手指位置通常超过各个电容式传感器的物理间距，因此第二个功能还融合了一个插值算法。插值处理将LSB从1单元减小至 1/2单元、1/4单元或1/16单元。插值是实现平滑的电容式线性滑块的关键。CapSense技术和智能软件算法的结合使PSoC成为了电容式传感应用领域的佼佼者。

　　电容式数字开关可轻而易举地取代当今CPUI中的基本字母数字键盘和电源开关。这种替代方案具有双重优点：CPUI 的物理厚度和总成本均有所缩减。利用电容式传感，多种复杂和基本的CPUI功能可以被整合在一个电容式线性滑块中。滑块提供用于网页浏览或地址簿遍历的翻屏功能、音量控制、甚至亮度控制功能。实现所有这些功能所占用的空间小于传统CPUI所需的空间。

　　二维线性滑块可将传统的CPUI转变成触摸板(与普通便携式电脑所使用的触摸板相似)。具有触摸板CPUI的中端手机能够提供诸如光标控制等更便于操作的功能。电容式触摸板的另一个特点是能适应各种几何形状。当与如今许多中端手机的外形和功能融为一体时，触摸板提供无缝的灵活性。

　　一个需要解决的问题是与周围环境的隔离。如果允许手指直接接触电容式传感器，或者受其它外界环境的危害，手机的使用寿命就会缩短。因此，必须利用绝缘材料将电容式传感器与周围环境隔离开来。便携式电脑和媒体设备制造商常常采用聚脂胶带或塑料膜提供必要的隔离。不幸的是，绝缘材料将降低手指与传感器之间的耦合电容。较低耦合电容意味着手指检测灵敏度下降。常见的隔离材料厚度值为0.5mm，最大厚度接近2mm。如果超过该厚度，电容式传感器的灵敏度将低至无法到检测手指的存在。

　　虽然采用绝缘层会造成总体灵敏度下降，但它却为手机制造商提供了一条创新的途径。制造商可以把二维传感器隐匿于各种色彩绚烂的塑料膜的后面。在这种塑料膜的表面丝印了可提供基本手机功能的字母数字图案，再沿着塑料膜的周边丝印一个滚动条，这样就能够实现高级功能。同样的电容式触摸板加上各种塑料膜便能实现多个CPUI功能。

　　电容式传感功能也可与其它的标准手机功能相结合以降低手机成本。采用CapSense技术的PSoC混合信号阵列就是为提供这种灵活性而设计。PSoC能够驱动嵌入在手机显示屏内的白光LED，甚至还可为内部的手机电池充电。以往一直由分离的微控制器来处理的功能如今已可被集成到单个PSoC中。

　　对当今的中端手机制造商而言，电容式传感技术具有强大优势。电容式传感CPUI不仅改进了手机的工业设计，而且还为不断增加的消费市场需求提供了创新的解决方案。赛普拉斯采用CapSense技术的PSoC混合信号阵列是实现高性能并具有成本效益的电容式传感解决方案的关键。

周期测量的电路与波形(图3)以及用于电容式传感的PSoC弛张振荡器拓扑结构(图4)。