第26篇：几分钟内可完成的触摸感应设计http://article.**/CE/20080427042634.htm
触摸感应正在成为一种潮流，无论是我们家里的冰箱、空调、洗衣机，办公室的笔记本、台式机，还是时尚青年手中的手机、MP3，抑或汽车里面的DVD、GPS，触摸感应按键几乎随处可见，大家都在为她的美观耐用吸引着，而掌握触摸感应设计似乎也成了工程师的一个必备条件。
触摸感应实现方式有好几种，如红外式、声波式、电阻式、电容式等等。在众多的触摸感应方式里面，电容式感应以美观、耐用、易用、廉价脱颖而出。Cypress作为触摸应用的领导者，已经提供了几个系列的电容式触摸感应方案。 在有些工程师眼里，CapSense、CapSense PLUS这些字眼可能已经成为了电容式触摸感应的代名词，美观耐用、可靠性好、可以节省空间、可以增加产品特色、可以方便地设计和生产……
使用PSoC Designer, CapSense设计和修改似乎变得很容易，一个产品可能几周或几天就可以完成，但在市场瞬息万变的今天，这么短的时间似乎都变得很长了，我们还迫切需要一种设计，在很短的时间内就可以完成，我们下面就重点讨论一下一个新生的产品——CapSense Express，可以在几分钟内完成的触摸感应设计！
什么是CapSense Express
我们先回顾一下CapSense原理和CapSense PLUS。
CapSense就是由Cypress PSoC实现的电容式触摸感应技术，下面介绍一下电容感应原理，图1所示为单个触摸按键的截面图，在覆盖物（比如玻璃）下，有铺地和触摸按键，铺地和触摸按键都是覆铜，都是导体。我们知道，相邻的导体之间会产生寄生电容，如图中Cp所示，Cp的值一般为10pF到300pF，在触摸按键和地之间还会产生边缘电场，穿过覆盖物，而人体就是导体，假如有手指放置在靠近边缘电场位置时就会增加导体的表面积。那么就增加了电容，如图中的CF，它的值一般为1pF 到 10pF，手指触摸时，感应电容发生了改变。我们把感应电容称作Cx，没有手指存在时，Cx就等于Cp，当手指存在时Cx等于Cp和CF的和。PSoC测量Cx的变化从而判断有无手指存在。
CapSense PLUS就是指除了CapSense以外，同一颗PSoC还能实现其他很多功能，比如LED 驱动、LCD背光、马达控制、温度控制、水位控制、电源管理、扬声器/ 蜂鸣器控制、充电器、压力/电流传感器、DTMF 拨号器等等。图2是热水器方案框图。
我们知道，CapSense就是电容式触摸感应，Express是快速的意思，那么这两个字合起来就是一种快速的电容式触摸感应。这里的快速包含两种意思，快速设计！快速进入市场！
CapSense Express是多功能、灵活的、小I/O数目的电容感应解决方案，是专门为按键数目不多、需要占用空间小、并且需要快速上市的产品设计的。
CapSense Express器件内部包含MCU、Flash、CapSense逻辑单元、I2C通讯接口、通用I/O口，如图3所示。CapSense Express系列最多有10个I/O，可以支持10个以下的按键或者1个滑条，I/O口可以驱动LED，还可以自定义输入/输出。
CapSesne Express软件设计非常简单，不需要编写任何代码，将以前所未有的速度快速完成！只需要使用PSoC Express和CapSense Express配置工具，可以简单灵活的进行输入输出定义、按键、滑条参数配置，并且可以实时监控调试。
CapSesne Express硬件布板也很方便，任何功能都可以连接到任何引脚，并且每个按键只需要一个I/O口，很容易布线，很容易信号最优化 。
CapSesne Express器件封装都很小，并且不需要外部振荡器或晶体，不需要外部调整元件，所以占用很少的板极空间，可以降低成本。
如何在几分钟内完成CapSense Express设计
CapSense Express设计只需要3步就可以完成。首先使用PSoC Express进行图形化设计，然后根据应用进行配置，最后调试CapSense参数就可以运行了。
下面以5个CapSense按键5个LED为例，详细介绍一下如何能够在几分钟内就能完成CapSense Express设计。
使用PSoC Express进行图形化设计
我们要新建一个PSoC Express 项目，打开PSoC Express 软件后，从主菜单点击文件，选“New Project” ，输入文件名，可以输入“CapSenseExpress”，中间不能有空格，然后点击OK。
从输入驱动找到CapSense Express，选择10 GPIO/CS Button Set ,添加到设计窗口,这时会自动弹出Add Input Driver窗口，点击OK，会弹出CapSenseExpress属性窗口。
根据应用进行配置
这次的设计是5个按键，5个LED。首先从图4 Pin Type里选择每个引脚的连接，5个CapSense input，5个GPOutput, LED 接口需要设置成 inversion 和strong drive 驱动模式。
然后分配管脚，点击图4左上方的绿色方框，进入管脚分配界面，根据实际布板连接各个引脚，连接完毕后点击OK。
分配逻辑关系，建立CapSense和LED1：1映射关系。如图4左下方，先选择输出引脚G5/G6…，，然后点击C0/C1… 栏选择/取消输入或改变功能。
最后把刚才的配置应用到目标板，点击图4右下方的Apply to board（请注意，目标板需要通过USB2IIC Bridge连接到PC机）。
调试CanSense参数
进入监控界面，右击Input1选择Show Tuner,出现调试窗口，如图5所示。
选择CapSense 输入C0.把手指放在目标板按键 C0 处,这个按键的计数值会图形化的显示成一条红色柱状图，调整相应参数(比如手指极限），使红色柱状图显示长度合适，则调试完成。调试到合适的参数后，点击Apply to board把刚才的修改写到目标板里。
通过刚才简单的几步，CapSense Express的设计就完成了，并且这些事情硬件工程师自己就可以完成，不需要软件工程师的配合。
CapSense Express应用
CapSense Express系列可以应用在按键和滑条数目比较少的情况下，在家电产品里会比较常见，如空凋、洗衣机、冰箱、空气清新器、电磁炉，等等需要按键数目不多，并且这些产品对成本要求也比较严格，CapSense Express是很好的选择。
还有一个典型的应用就是MP3/MP4，使用CapSense Express不会增加太多的成本，不会需要太多的时间，却能给产品带来很多亮点。 |
楼主
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