使高性能电容式感应在计算机和外围部件中实现应用

摘要：电容式感应按钮和滑条控制器正迅速成为许多计算机和外围器件上无处不在的设计和特色装置。赛普拉斯半导体的CapSense多媒体系列产品（CY8C20×24）可有效满足空间应用的需要。本文将简要介绍赛普拉斯半导体多媒体系列产品，讨论其关键特征，并概述一下典型的设计应用。

赛普拉斯CapSense多媒体系列（CY8C20×24）基于赛普拉斯独特的可编程片上系统（PSoC），具备优化的电容式感应性能，适用于笔记本电脑、计算机和PC外围部件市场领域。这一产品系列能满足具体应用包括：笔记本电脑多媒体控制器、电容式感应显示器/打印机控制器和无线键盘/鼠标滚动控制器等。该系列产品现有多种封装可供选购，以满足不同的I/O要求—16 –QFN（CY8C20224）、24-QFN（CY8C20324）、 28-SSOP（CY8C20524）和32-QFN（CY8C20424）。除一个用于I2C通信（INT, I2CDTA, I2CCLK）的三脚接口之外，可用于设计各种引脚配置的I/O的数目如下表1 所示：

封装	可用GIPO数目（3个通信接口i引脚除外）
16-QFN (CY8C20224)	10
24-QFN (CY8C20324)	17
28-SSOP (CY8C20524)	20
32-QFN (CY8C20424)	25

表1—可用的GPIO（通讯接口引脚除外）


多媒体系列产品的所有I/O都是通用的。I/O既可支持I2C通信，又支持LED驱动或感应输入。这使得在产品设计的布板和走线时更轻松。

多媒体系列产品支持多达25个LED、25个电容式按钮和一个可变长的电容式感应滑条。这个产品系列还利用了CapSense逐次逼近感应方式（CSA）。CSA已被证明可抵抗各种交流、射频和其他环境噪音的干扰。

除了基本的按钮和滑条功能之外，多媒体系列产品还支持接近式感应。接近式感应是一种无需直接接触电容式感应元件即可检测到人手指或手接近的能力。接近式感应可成为差异性工业设计方案的一个重要组成部分。设计人员可能希望在响应接近事件时控制LED照明动作。接近式控制器还可用于控制系统唤醒动作，以避免用户在唤醒PC、监视器、笔记本电脑或键盘/鼠标时所体验到的等待时间。

除控制基本的LED开/关功能之外，CY8C20x24系列产品还可用于控制LED的动作。LED动作构成产品最终外观和感受的一个重要组成部分。我们在市场上观察到的典型LED动作要求有：LED亮度调节、LED色彩混合和双色LED。利用PSoC的灵活性，单个LED的动作可调制至所需的效果。

多媒体系列产品还具有一种非常独特的特色装置—引导加载器（bootloader）。有了引导加载器则无需将电容式感应板从系统中拆卸下来，即可实现现场固件升级。这显著缩短了开发时间，并加快了系统内部调试。如果在装配系统时需要对固件做出修改，主机处理器可直接将新的固件引导加载至已装配好的模块之中。

以下图1描述了典型的笔记本电脑多媒体电容式感应按钮盘的情况。 

 

图1 – 笔记本电脑多媒体电容式感应按钮盘
（上图文字：Button 按钮；Slider 滑条）

这种设计用于当今的许多笔记本电脑中，其中就包括惠普和戴尔。以下图2 描述了生产中采用电容式多媒体按钮的部分笔记本电脑设计方案。 


      
 
图2 – 采用电容式感应多媒体控制器的笔记本电脑

赛普拉斯电容式感应PSoC器件多媒体系列产品是一款高性能、可配置的灵活器件。走线灵活，支持多达25个电容式按钮，可配置LED动作和引导加载器，这些优点都使得多媒体（CY8C20x24）系列产品从其他竞争产品中脱颖而出，令其成为贵公司电容式感应设计方案的最佳选择。