电子产品世界

用于处理测量电容变化的技术也是最佳的，原因有二：它是一种公开的技术（不会受到昂贵的专利使用费的限制），而且，它是采用易用型设计工具来实现的。

　　张弛振荡器技术

　　张弛振荡器技术是PSoC器件执行电容性触摸感测所采用的特定方法。图2所示为实现张弛振荡器所采取的PSoC器件配置方式。

　　张弛振荡器由一个电容性开关、一个充电电流源、一个比较器、一个复位开关、一个PWM和一个定时器组成。电容器上的电压进行线性充电，直至达到门限为止，触发比较器输出高电平。这将启动开关，随后使电容器上的电压复位至地（这样充电周期就能够再次启动）。其振荡波形如图3所示。

　　

　　图3：张弛振荡器波形。

　　该振荡的输出频率取决于电容值（Cp）和充电电流。如果一个额外的导电元件（比如手指）不在开关上，则Cp仅由寄生电容组成。如果手指存在，则Cp数值变大，这是因为除了寄生电容之外，它还包括导电元件所形成的附加电容。电容越大，充电时间越长，振荡频率也就越低。振荡的频率与振荡器输出所驱动的电容大小相对应。数字计数块提供了一个计数值（n），该计数值可被用于确定电容性开关是否已被启动。

　　数字计数块可通过配置提供两种不同的测量方法：频率测量和周期测量。（周期测量法见图3）。顾名思义，这些测量方法的不同之处在于被测物理量。在周期测量法中，PWM的频率是固定的，而周期长度是由张弛振荡器来决定的。相反，频率测量技术具有一个固定的周期，测量的是PWM频率的变化（它是由张弛振荡器的频率决定的）。在这两种场合中，PWM输出都将启用一个定时器，该定时器的计数值（n）可与一个特定的门限相关联，以实现简单的接通/关断开关。或者，由于一个开关可具有高达1/256的内插分辨率，因此，定时器的计数（n）可被用来确定滑块或触摸板的位置。易用型PSoC Designer软件使得上述两种方法均能够轻松实现。

　　

　　图4：CSR配置向导

　　简易型功能块实现设计简化

　　PSoC器件是一款带板载8位控制器并具有高灵活性的复杂混合信号阵列。芯片的大部分是由模拟和数字块组成，这些模拟和数字块受控于可通过配置来实现板载外设（比如：PWM、定时器、计数器、ADC、可编程增益放大器以及许多其他的部件，均隶属于同一个器件）的寄存器。由于PSoC器件基于闪存，因此，这些功能块可进行50，000次的重复配置，甚至可以随意进行重构。

　　嵌入式产品工程师能够快速地逐个完成这些功能本身的配置，并在寄存器级上与PSoC器件互动；他们也可以通过采用PSoC Designer（可从www.cypress.com网站免费下载）用户模块进行功能块级器件配置控制的方法来节省大量的设计时间。PSoC Designer包括50多个用户模块库。在用户模块的选择过程中，赛普拉斯为工程师提供了简单的设计向导和参数表。

　　

　　图5：培训电路板（CY3212 - CapSense）

1 2 3