测量电容有许多方法,此用户模块中采用开关电容与 delta-sigma 调制器配合使用的方法. 传感器阵列包含独立传感器,滑条传感器以及触摸板,触摸板部署为一对互相垂直的滑条. 高级决策逻辑 提供对环境因素的补偿,例如:温度,湿度和电源电压变化. 单独的屏蔽电极可用于为传感器阵列提供屏 蔽,减少杂散电容,从而在水膜或水滴存在的情况下提供更可靠的运行. 高级软件功能可提供滑条双工法,以便在两个物理位置可以使用一个电气传感器,用以提高分辨率. 通过 这些功能,还可以在物理传感器位置之间进一步插补传感器位置. 首次使用 CSD 用户模块之前,建议阅读下列文档.
CY8C21x34 Series PSoC Mixed Signal Array Technical Reference Manual 《系列 PSoC 混合信号阵 列技术参考手册》中的相关章节:
– – – Two Column Limited Analog (两列限制模拟) Digital Clocks (数字时钟) IO Analog Multiplexer (IO 模拟复用器)
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CapSense Sigma-Delta
阅读 CSD 用户模块文档之后,建议阅读下列应用说明. 下列应用说明参见赛普拉斯半导体公司网站 www.cypress.com:
CapSense Best Practices (CapSense 最佳应用)– AN2394 Signal-to-Noise Ratio Requirements for CapSense Applications (CapSense 应用信噪比要求)–
AN2403
Charting Tool to Debug CapSense Applications (调试 CapSense 应用的制表工具)– AN2397 EMC Design Considerations for PSoC CapSense Applications (PSoC CapSense 应用的 EMC 设计注
意事项)– AN2318
Power Consumption and Sleep Considerations in Capacitive Sensing Applications (电容式传感
应用的功率消耗和睡眠注意事项)– AN2360 Layout Guidelines for PSoC CapSense (PSoC CapSense 设计指南)– AN2292 Software Implementation of a Universal Asynchronous Transmitter (通用异步发射器的软件实 现)– AN2399 Waterproof Capacitance Sensing (防水电容传感)– AN2398
电容测量操作
决策逻辑通过固件实现. 通过固件分析电容的测量,跟踪环境因素造成的缓慢电容变化,运行决策逻辑, 以检测按钮触摸变化并计算滑条位置.
扫描传感器阵列
CY8C21x34 系列设备具有内置模拟总线, 可以使电容传感器连接到任意 PSoC 引脚. CSD 用户模块使用内 部预充电开关,在时钟信号 Ph1 阶段为工作的传感器充电,在 Ph2 阶段将模拟总线与传感器相连. sigma-delta 调制器的调制电容和比较器的输入端与模拟总线始终相连. 固件通过在 MUX_CRx 寄存器中设置相应的位来执行传感器系列扫描.
Figure 2. 模拟总线及预充电开关和驱动波形
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CapSense Sigma-Delta
滑条
滑条用于需要渐进调整的控件. 示例包括照明控件 (调光器) ,音量控件,图示均衡器和速度控件. 这些 传感器在布局上彼此相邻. 某个传感器的动作会导致邻近的其他传感器的部分动作. 通过计算已激活传感 器组的质心位置,可以确定滑条的实际位置. 通过 CSD 向导可以调整滑条,方法是建立若干组,每组滑 条有特定的次序. 传感器滑条段数量的实际下限值是五,上限值仅取决于所选 PSoC 设备提供的传感器位 置的数值.
Figure 3. 对物理传感器位置排序

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