基于Microchip产品的触摸感应设计方案EVB

2021年10月15日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下品佳推出基于微芯科技（Microchip）ATTINY1616的触摸感应设计方案EVB。

图示1-大联大品佳基于Microchip产品的触摸感应设计方案的展示板图

触摸感应正在成为一种科技潮流。无论是家用电器，还是便携电子产品，亦或汽车控制屏等产品，都可以发现它的身影。触摸感应设计凭借着美观、耐用等优点备受用户青睐。在市场瞬息万变的今天，制造商迫切需要一种高性能的触摸感应设计，来满足市场需求。由大联大品佳基于Microchip ATTINY1616 MCU推出的触摸感应设计方案EVB，可以助力开发者在短时间内完成设计，从而抢占市场。

图示2-大联大品佳基于Microchip产品的触摸感应设计方案的场景应用图

本方案采用的是Microchip旗下一款8位MCU——ATTINY1616。其配合Atmel Studio开发环境可以轻松实现触摸按键、滑条、滚轮等设计。Microchip是一家智能、连接和安全嵌入式控制解决方案供应商。其易于使用的开发工具和全面的产品组合使客户能够创造最佳设计，从而降低风险，同时减少系统总成本。

作为一款触摸感应设计，本方案采用的是自电容感应原理，也就是检测Sensor电容的变化。Sensor（电容式按键和滑条）和地之间存在一个寄生电容Cp，当触摸发生时，会再形成一个手指电容Cf，这时候总的电容Cs就会发生变化。Microchip电容感应技术有两种，一种是基于mTouch^®技术CVD，另一种是QTouch^®技术PTC。本次采用的ATTINY1616芯片搭载的就是QTouch技术。它可以用于按钮、滑条和滚轮设计，提供用于电容式触摸测量的内置硬件。PTC支持互电容和自电容测量，无需任何外部元件，即可提供出色的灵敏度、抗噪性以及自校准功能，并且可最大限度地降低用户调节灵敏度所需的工作量。

图示3-大联大品佳基于Microchip产品的触摸感应设计方案的方块图

噪声问题是电容式触摸无法避免的问题。无论是共模噪声还是差模噪声都会影响触摸键的性能，因此，在设计之初设计者需要考虑好抗噪性能。本方案通过硬件设计+软件调试，可以很好地实现抗噪设计。此外，该方案也能够通过增加Driven Shield或Driven Shield+来实现防水设计。

核心技术优势：

Ÿ   耐抗噪声能力：

Ø  高信噪比（SNR）；

Ø  经过IEC61000 EFT和BCI测试。

Ÿ   耐水性触摸功能：

Ø  触摸界面可以在各种环境条件（包括潮湿表面）下正常使用，无需在每次使用其设备前清洁或擦干手。

Ÿ   金属表面触摸功能、防水触摸功能：

Microchip提供金属表面电容（MoC）技术，可支持：

Ø  金属表面：不锈钢或铝；

Ø  可透过任何厚度的手套进行检测；

Ø  防水设计；

Ø  支持盲文的界面。

Ÿ   低功耗：

Ø  PIC、AVR和SAM器件上的专用硬件支持最低功耗的触摸功能，其电容传感电流低于5μA。

Ÿ   支持互电容触摸传感，可支持多按键数：

Microchip优化和增强了以矩阵方式扫描大量按钮的方法。可从多个方面节省成本：

Ø  减少馈送线数量，简化输入输出（flexPCB）端口的连接；

Ø  减少触摸所需的引脚数，使器件具备高成本效益且占用空间较小；

Ø  通过Microchip的独特固有馈送线路长度补偿，大幅缩短开发时间。

Ÿ   经过安全认证的触摸传感功能：

Ø  Microchip 提供通过IEC/UL 60730安全B类标准认证的产品（现成产品和传感库）。

方案规格：

Microchip ATTINY1616：

Ÿ   最多可实现12个自容式按键/36个互容式按键；

Ÿ   可实现滑条、滚轮等设计；

Ÿ   支持Driven Shield和Driven Shield+；

Ÿ   具备I²C/SPI/UART接口；

Ÿ   有车规产品。

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