Silicon Labs强势推出新一代应用于电容触摸的CPT电容触摸系列，该系列产品被设计用来快速取代机械按钮与现代电容式触摸按钮，极大地消除了开发固件的复杂性并极大地减少开发时间。

　　虽然电容感应解决方案已经在市场应用几十年，但这项技术还是存在强大的设计障碍，特别是在早期开发阶段。通常工程师必须从以下几个方面着手来寻求获得最佳的解决方案：

　　1、平衡触摸鲁棒性和电流消耗间的优先级。

　　2、聚焦于传感器的布局、摆放以及其他系统级的考虑。

　　3、创建能滤除干扰、合格触摸并产生可靠触摸数据的固件。

　　此外，在一个混合信号设计中，任何敏感的模拟子­系统都面临着最优运行的挑战，系统中的几乎每一个因素(如电流、时序等)都会降低系统的性能。

　　电容感应解决方案四大设计挑战

　　在应用的整个开发周期里，电容感应都带来了一些挑战，大多数技术问题发生是因为很多决定都是在概念验证阶段就做了。在设计之初，通常有以下四个设计挑战：

　　1、严重依赖于示例代码。厂商经常提供在演示环境下运行良好的电容感应示例代码。然而，当下载到产品中去时，示例代码表现出性能差，不能直接量产，导致开发进度受阻，这会产生恐慌并进行代价高昂的版本更新以让产品准时上市。

　　2、测试环境与实际环境不符。一个经验法则是：新设计的产品在设计者工作台上时运行得最好。通常开发平台所处的环境都会控制得比较理想以利于电容感应。后面的压力测试常常揭示了干扰的敏感性，这可能会成为一个隐患问题并且很难界定。

　　3、不断提升灵敏度和鲁棒性。刚开始开发人员通常都利用相对孤立的系统开展开发工作，如厂商提供的评估板等。在早期的固件里对于灵敏度和鲁棒性都不是那么重视，几乎每一种情况下，为了提高触摸性能都是以增加电流和感应时间为代价。

　　与大多数模拟测量一样，电容感应触摸性能的提升得益于采样更多的数据和提升采样频率。不幸的是，更高频率的采样会让电容传感器进入电流相对比较大的状态。此外，提升和鲁棒性相关的性能指标可能引起触摸验证的响应时间下降。这种降低响应时间的影响一开始不是那么明显，主要是在概念评估阶段，监测的重点仅仅在于触摸， 在开发的后期，当单片机周期在电容感应和其他事项之间分享时，这种响应时间的下降会带来显著的影响。

　　4、经历传感设计的复杂性。传感设计的挑战导致通常需要建多个原型机进行测试而使得开发日程滞后。电容感应电极的形状及其接近PCB板的地或其他板组件的情形都可导致干扰和其他问题。因为在许多情况下，开发人员的第一次电容感应测试方案都是基于厂商的评估板进行的，这样在他们设计自己的最终产品时，就不太会受太多约束，从而好像不受妨碍。但当方案通过不同的布局移植到新板上时，感应性能可能会显著下降。

　　克服触摸设计陷阱的CPT系列电容触摸器件

　　Silicon Labs公司创建了一个端到端­­的专用电容感应解决方案，这有助于消除这些挑战并具有以下几个特点：

　　•Ÿ 可靠的触摸性能

　　•Ÿ 非常低的电流损耗

　　•Ÿ 通过复杂的软件工具来轻松配置

　　Silicon Labs专用电容感应芯片CPT007和CPT112S给开发人员提供了添加按钮和滑块电容输入到一个设计里面的简化路径。如果开发人员选择了Silicon Labs CPT系列器件，就可以通过使用评估套件进入­概念设计阶段。这些套件有板载传感设计，能直接在最终产品中仿真按键功能。

　　此外，CPT系列器件的接口可以直接连接到主MCU，而CPT器件的配置和数据接口能直接连接到Silicon Labs的集成开发平台Simplicity Studio。这个平台包含有一些特色模块：

　　•Ÿ Xpress Configurator：轻松配置每个传感器的特性参数

　　•Ÿ Capacitive Sense Profiler：完全实时监测电容输出

　　一旦开发人员设计了一个原型板，就可以使用Simplicity Studio通过一个两线接口来优化和提高系统中的CPT器件性能。这个功能特点可帮助开发人员克服当首次使用厂商评估板从理想的概念设计移植到一个新系统出现的挑战。开发人员可以不失关键地了解每个设计选择对电容感应性能的影响。此外，Silicon Labs指导传感器设计的文档确保每一个开发人员设计出完全体现性能的电路板。

　　强大的硬件和支持软件相结合的Silicon Labs CPT系列电容触摸器件能帮你克服电容触摸设计的很多陷阱，清除产品设计过程中的障碍，获取更多产品信息或样片申请请联系Silicon Labs的。

　　相关元件供应

　　型号：CPT007B-A01-GM         品牌：SILICON LABS

　　产品详细信息

　　电容式触摸传感器 IC，Silicon Labs

　　Silicon Labs TouchXpress 系列电容式触摸控制器使从传统按钮转换到电容式触摸按钮尽可能简单。 尽管电容式感应需要复杂的技术，但这些设备使用或适应您的需求均不复杂。 使用 Silicon Labs Simplicity Studio，可以轻松根据您的要求配置设备。 它还提供实时分析，有助于快速开发。 通过连接至 I²C 接口集成了电容式感应按钮和滑块。

　　这些设备连续监控触摸垫，让主处理器能够保持睡眠模式更长时间，从而减少整体功耗。 低功耗和小型使其特别适用于现代便携式设计。 提供 20 引脚 QFN 封装，尺寸仅 3 x 3 mm。

　　CPT007B 具有 7 个电容式传感器输入 (RS 915-8811)，可用 Silicon Labs SLEXP8007A 评估板 (RS 914-0031) 进行测试

　　CPT112S 具有 12 个电容式传感器输入 (RS 915-8814)，可用 Silicon Labs SLEXP8008A 评估板 (RS 914-0040) 进行测试

　　人机接口 (HMI)，Silicon Laboratories

　　触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关，在多种技术中，电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流，在按键方案上，能为产品带来整体的外观档次提升。

　　电容式感应触摸开关可以穿透绝缘材料外壳 20mm (玻璃、塑料等)以上， 准确无误地侦测到手指的有效触摸，保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化，并具有防水和强抗干扰能力。

　　触摸开关按开关原理分类有电阻式触摸开关和电容式触摸开关，在多种技术中，电容式触摸感应技术已经成为触摸感应技术的主流，在按键方案上，能为产品带来整体的外观档次提升。

　　电容式感应触摸开关可以穿透绝缘材料外壳 20mm (玻璃、塑料等)以上， 准确无误地侦测到手指的有效触摸，保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化，并具有防水和强抗干扰能力。

　　多点触控技术分很多为种，但以下列4种较成熟。

　　1、“LLP(laser light plane)技术”，主要运用红外激光设备把红外线投影到屏幕上。当屏幕被阻挡时，红外线便会反射，而屏幕下的摄影机则会捕捉反射去向。再经系统分析，便可作出反应。

　　2、“FTIR(Frustrated Total Internal Reflection)技术”，会在屏幕的夹层中加入LED光线，当用户按下屏幕时，便会使夹层的光线造成不同的反射效果，感应器接收光线变化而捕捉用户的施力点，从而作出反应。

　　3、“ToughtLight技术”，运用投影的的方法，把红外线投影到屏幕上。当屏幕被阻挡时红外线便会反射，而屏幕下的摄影机则会捕捉反射去向。再经系统分析便可作出反应。

　　4、“Optical Touch技术”，它在屏幕顶部的两端，分别设有一个镜头，来接收用户的手势改变和触点的位置。经计算后转为坐标，再作出反应。

　　LED背光触摸式设计

　　LED背光触摸式按键实现开关控制，标准图案清晰易懂，灯位指示让客人可在任何光线下进行操控，符合国际潮流，方便夜间辨识。工作时为蓝光背景，不工作状态为柔桔淡光背景。

　　EEPROM永久保存参数设计

　　在特殊情况下产品掉电时，EEPROM可以永久保存设定的参数。

　　开关控制安全

　　电子控制，采用进口智能IC电子控制，尖端科技工艺技术，无电弧，可湿手操作;

　　面板坚固耐用

　　高强度钢化玻璃玻璃面板防水、防刮、防老化;

　　零火 单火 供电方式

　　零火供电，使用稳定可靠，适合控制所以照明灯类型，如白织灯、LED灯，节能灯等。

　　触摸开关变压器降压方式

　　与市场现有的触摸开关采用阻容式降压不同，格瑞触摸控制开关均采用变压器和开关电源降压方式，安全、稳定、可靠、耐用。