利用TI CapTIvate 触控技术应对电容触摸设计挑战

TI公司供稿

通常而言，电容式触控面板有时会比较难以处理，尤其是在下雨的时候，落下的雨滴与指尖的触感十分相似，而当用干毛巾擦拭面板时，还可能导致少部分微控制器（MCU）失控。

对于开启和关闭公寓大门的电子锁（e-lock）或户外安防面板等应用来说，这个问题往往会造成很多麻烦。除了下雨，此类应用还会受到高温和潮湿等其它恶劣天气环境的影响。而且在某些地区，诸如壁虎等昆虫和动物也会引发错误触碰，甚至有时某些特定装置还会受到由附近电机所发出的电噪声的干扰。



在大约一年前，一款全新的电容式触控前端被集成到MSP430™ FRAM MCU中，从而创造出了一个针对广泛电容式触控应用的单芯片解决方案。这种全新的MCU集成了CapTIvate™ 触控技术，该技术具有超高的区分和识别能力，因此能够感测疾风暴雨，并成功消除了错误读数的情况。毕竟，谁都不想因为安防锁故障而被迫在门外淋雨。

CapTIvate触控技术更高的灵敏度意味着系统设计人员可以将触控面板、电极传感器和其它电子元器件密封在厚玻璃、半透明塑料、甚至是金属材料内，以隔绝湿气，同时仍然能够区分出水滴和实际手指触碰之间的差异。CapTIvate技术非常灵敏，不仅能够测量小至10飞法的电容值变化和高达300皮法的宽动态电容范围，还能透过60mm厚的玻璃罩和最厚达25mm的塑料罩来感测触碰，而其特殊的防护通道能够探测下雨等天气变化，并根据特定环境进行相应的调节。此外，触控软件模块库还能够帮助开发人员更轻松地对系统进行微调，以应对应用和其所在区域可能出现的环境变化。

当然，例如电子锁等某些应用因为是由电池供电来运行，所以这就意味着低功耗不可或缺。而诸如位于电机驱动大门附近的安防面板其他应用，则会对供电线路或电机发出的电噪声十分敏感。在这两种情况下，CapTIvate技术都能成功应对挑战。像MSP430FR2633等具有CapTIvate技术的MCU，其所消耗的电池电量仅为同类MCU耗电量的十分之一，从而将纽扣电池的使用寿命延长了至少30%。而一个基于铁电随机访问存储器（FRAM）的存储器架构为设计人员提供了大量的数据日志记录空间，例如用来开启房门或大门的入口代码。由于开发人员能够在配置时决定多少空间专门用于程序存储，多少空间用于数据存储，FRAM得以为设计人员提供更大的灵活性。

对于长引线上出现的电噪声或串扰，这个电容式触控技术在测量电容值上特有一个基于十分稳健耐用的积分电路的电荷转移方法。此外，一个独立的振荡器能够使CapTIvate触控子系统执行采样和跳频，以增加其测量值的可靠性。值得一提的是，由于具有一个1.5V低压降稳压器，这个电容传感器可以由1.5V电压驱动，而无需更高电压，因此相对于其它同类MCU，这个电容传感器具有更低的电噪声散射。借助在这些方面取得的成功，具有CapTIvate技术的MSP430 MCU通过了IEC6100-4-4、IEC6100-4-6和IEC6100-4-2等电磁兼容性标准中的技术要求。

如此一来，设计师就再也不用担心因为像雨滴那样的小东西落在触控式面板阵列上而造成无法挽回的大问题了。欢迎登录www.ti.com/CapTIvate浏览MSP430 MCU内所使用的CapTIvate技术。