電路板上兩塊相鄰的覆銅之間存在一個固有的寄生電容Cp,當手指(或其他導體)靠近時,手指和兩塊覆銅之間又產生新的電容,這些電容相當于并聯(lián)到原來的Cp之上,當我們把其中一塊覆銅連接到PSoC的模擬I/O上,另一塊連接到地上,就可以通過測量電容的變化來判斷手指的存在。
我們把連接到PSoC上的覆銅稱之為電容傳感器(Capacitive Sensor),電容傳感器上需覆蓋絕緣材料(產品外殼)。通過在PSoC內部搭建電路并用內建8位處理器的程序來控制電路的運作,就可以把電容的變化轉化成計數(shù)值的變化,進而轉化成按鍵動作所需要的開關量。
PSoC內部有幾種預先設計好的電容感應用戶模塊,用戶模塊可以看作是硬件電路配置與軟件庫函數(shù)(API)的集合,用戶所需要做的就是在PSoC開發(fā)環(huán)境(PSoC designer)中將用戶模塊配置到數(shù)字/模擬陣列中,開發(fā)環(huán)境會自動生成硬件寄存器配置及庫函數(shù),剩下的工作就是一些用戶模塊參數(shù)的調整,以及應用代碼的編寫。
CapSense電容式觸摸感應按鍵技術除了已在蘋果的iPod、LG的幾十款手機上得到應用,也廣泛地用于其它產品,例如,家庭影音系統(tǒng)、DVD、機頂盒、等離子彩電等,特別是在家電產品中,像洗衣機、熱水器、微波爐、油煙機等,帶給人們的是更多新鮮體驗。
CapSense的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在幾個方面:一是,單一器件實現(xiàn)更多功能,PSoC(可編程片上系統(tǒng))由一個8位MCU、12個可編程模擬模塊和16個可編程數(shù)字模塊的組合,以及FLASH 存儲器組成。模擬模塊的主要功能包括A/D、D/A轉換器,濾波器,放大器和CapSense。數(shù)字模塊的主要功能包括定時器、計數(shù)器、PWM、SPI和UART。所以一顆PSoC芯片可以節(jié)省原來70%的器件資源。CapSense觸摸式電容感應解決方案最多可以控制28個按鍵。設計者可以根據(jù)實際方案選擇控制多少個按鍵,多少個滑動條,導航鍵或面板,甚至還可以同時控制LED或通訊接口。
二是, Cypress PSoC具有靈活的代碼編輯功能,設計者可以隨時對代碼進行創(chuàng)建和修改,然后通過MiniProg將程序反復燒入器件。因此對設計過程中的調試,多種功能實驗和版本升級都非常的方便和快速。Cypress針對PSoC提供了PSoC DESIGNER開發(fā)軟件和PSoC EXPRESS開發(fā)軟件,以幫助客戶提高設計效率,更快速、更簡易地開發(fā)新產品。