生產(chǎn)冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)、熱水器、抽油煙機(jī)、洗碗機(jī)、電磁爐、微波爐、咖啡壺、電飯煲等大小家電的設(shè)備廠商聚集在家電之都順德，為他們共同關(guān)心的新興電容觸摸感應(yīng)技術(shù)和市場展開激烈探討，這里幾乎集中了占全國近40%的家電企業(yè)。他們之中有些已開始在采用觸摸按鍵，有些正在設(shè)計(jì)新的產(chǎn)品，廠商們向組織者Cypress提出了一些近乎刁難的問題。 “電磁爐煮菜時(shí)，水開了溢出來怎么辦？因?yàn)?00℃水與人體的介電常數(shù)接近。更有甚者，一塊肉掉出來，正好落到觸摸按鍵上怎么辦？”來自美的公司的工程師問。沸水與肉都會直接影響到電容式觸摸按鍵的電容值，從而產(chǎn)生誤操作。這看似刁鉆的問題，其實(shí)很具有代表性。 “對于柜式空調(diào)，如果手掌先按在觸摸鍵上，然后再去開電源開關(guān)，會怎么樣？”又有來自科隆的工程師問，“另外，如果一個(gè)手指同時(shí)按了多個(gè)按鍵會怎么樣？”他繼續(xù)提問。 “在電容觸摸方案中，能不能用單面板代替雙面板，以降低成本？”中山力響電器的工程師問。 “按鍵尺寸是不是越大越好？兩個(gè)按鍵之間的距離如何設(shè)置？手指放中間時(shí)如何識別？”惠而浦的工程師發(fā)問，“另外，如長時(shí)間按在按鍵上，當(dāng)手放開后，再去按時(shí)，靈敏度會下降很多，這種誤操作經(jīng)常會發(fā)生的，如何解決？” 面對一個(gè)個(gè)拋出的刁鉆問題，Cypress的工程師和市場人員卻喜形于色，因?yàn)樗麄儚闹幸芽吹搅苏谟孀邅淼木薮笊虣C(jī)。Cypress是這次研討會的大贏家，他們在順德家電商會的支持下，成功地舉辦了此次會議，可以說是國內(nèi)第一次針對家電廠商觸摸按鍵技術(shù)的專業(yè)研討會。 電容觸摸按鍵成家電廠商最新賣點(diǎn) “據(jù)中國家電協(xié)會調(diào)查，現(xiàn)在用戶對家電設(shè)備的質(zhì)量與性能追求已超過對價(jià)格的要求，家電向家具化、外觀化、時(shí)尚化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是最新趨勢?！盋ypress亞太區(qū)國際市場部區(qū)域市場經(jīng)理李凡對《國際電子商情》記者說道。電容觸摸按鍵/滑條與傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵、薄膜按鍵相比，具有時(shí)尚、耐磨的特點(diǎn)，使其特別適用于白色家電等長壽命、高使用頻率的應(yīng)用，還可降低廠商的售后維護(hù)成本。 “更進(jìn)一步，帶主控功能的電容觸摸方案還可與電腦聯(lián)網(wǎng)，比如在櫥房里一邊燒菜一邊上網(wǎng)查詢一些信息。伊萊克斯正在其新一代冰箱上設(shè)計(jì)這方面的應(yīng)用。再看未來，它還可與條型碼配合，消費(fèi)者可以方便地檢測冰箱中食品的保質(zhì)期。”李凡對《國際電子商情》記者介紹道。但是，這兩個(gè)功能一定是需要觸摸屏具有主控功能。 “這正是Cypress電容觸摸感應(yīng)方案的優(yōu)勢?！崩罘步忉?，CapSense觸摸感應(yīng)技術(shù)采用CY8C21x24系列PSoC芯片開發(fā)，它利用PSoC系列芯片一些特有的資源，根據(jù)電容感應(yīng)的原理和松弛震蕩器的技術(shù)實(shí)現(xiàn)觸摸感應(yīng)。其獨(dú)特的可編程動態(tài)配置特點(diǎn)，使其除了實(shí)現(xiàn)觸摸按鍵外，其CapSense上的I/O口還可以動態(tài)配置實(shí)現(xiàn)許多其它功能，比如馬達(dá)控制、LCD背光、LED驅(qū)動、SPI/I²C接口、揚(yáng)聲器/蜂鳴器控制、壓力/電流傳感器等多種功能，Cypress推出了針對此類應(yīng)用的方案CapSense Plus。并且，很多情況下，可以省掉家電原來控制面板中的MCU，只用一個(gè)CapSense就可以了，進(jìn)一步節(jié)省了成本?！捌渌恍└偁帉κ址桨?，很難做到這點(diǎn)?！彼Q。 CapSense方案所有I/O都由一個(gè)PSoC控制、并集成可編程的ADC、DAC、I²C、UAI、USB等通訊接口，集成度非常高，適應(yīng)性強(qiáng)，“它可適合于各種尺寸的按鍵/滑條，從幾厘米至幾十厘米?！崩罘矊Α秶H電子商情》記者稱，“且不受環(huán)境影響，非常適合家電產(chǎn)品?！? 中國早就是全球最大的家電制造基地。據(jù)中國家電協(xié)會預(yù)測，至2010年，全行業(yè)生產(chǎn)銷售額將達(dá)4,500億元～5,000億元，其中電冰箱達(dá)3,500萬臺，空調(diào)7,000萬臺以上，洗衣機(jī)3,000萬臺以上，而小家電發(fā)展速度也驚人，中國已是重要的出口制造基地。如今這些大小家電廠商都將電容觸摸感應(yīng)作為一個(gè)新的賣點(diǎn)。這一巨大的市場，自然也成為各IC廠商競爭的重鎮(zhèn)。 Cypress、韓國ATLab以及英國Quantum Research Group是最早擁有電容觸摸感應(yīng)技術(shù)的公司，他們?nèi)乙矒碛羞@方面的專利，但實(shí)現(xiàn)方式各不相同。前不久意法半導(dǎo)體表示通過獲得QProx技術(shù)授權(quán)而進(jìn)入該市場，已推出從高端至低端的系列產(chǎn)品；飛思卡爾在意法公布消息不久后也表示進(jìn)入該市場。而臺灣和中國本地廠商更是此類應(yīng)用的潛在競爭對手，比如臺灣義隆電子去年就是該市場的積極推動者；中國本地的啟攀微電子、新思科技也推出低成本方案；還有LCD Driver的領(lǐng)先廠商leadis也將于近期發(fā)布系列電容觸摸感應(yīng)方案…… “我們知道有不少競爭對手?！崩罘矊Α秶H電子商情》記者坦承道，“但是我們的方案具有非常靈活的優(yōu)勢，一顆CapSense可以完成家電主控板上的多個(gè)功能，甚至可以省去原先主控板上的MCU。同時(shí)，它能實(shí)現(xiàn)多按鍵，一顆CapSense還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)銨鍵和滑條功能，其它對手的方案做不到。”他稱。 但是，有些家電產(chǎn)品對按鍵數(shù)的要求并不多，這時(shí)采用CapSense就會缺少成本競爭力了，為此，Cypress即將推出針對少按鍵市場的CapSense LITE方案，它省去了CapSense中的MCU，是一個(gè)從設(shè)備，通過I²C與主系統(tǒng)連接。CapSense LITE支持最多10個(gè)可配置的I/O，理想狀況下可支持10個(gè)按鍵，同時(shí)還具有LED驅(qū)動、輸入中斷、喚醒等功能，既可做按鍵也可做滑條。此類系列型號為CY8C201xx，具有性價(jià)比優(yōu)勢。 典型應(yīng)用及遇到的問題 針對以上用戶提出的各種問題，Cypress資深工程師徐明燦回答：“以上的各種問題，如基于Cypress方案都是可以解決的。首先因?yàn)槲覀兊姆桨缚梢越o客戶最原始的干擾信號數(shù)據(jù)，用戶在設(shè)計(jì)時(shí)可拿手指電容與干擾電容進(jìn)行比較，從而不斷調(diào)整基準(zhǔn)值。這個(gè)特性能部分解決用戶提出的電磁爐溢水或肉掉到按鍵上的問題；二是我們現(xiàn)在推出的最新CSD- Sigma Delta 調(diào)制電容感應(yīng)方式具有非常強(qiáng)的防水、抗干擾特性。其防水特性是以前的CSA(逐次逼近技術(shù))和CSR(脈沖檢測技術(shù))不可比的。” 他解釋，CSD增加了保護(hù)電極，使得由于表面潮濕或水對計(jì)算數(shù)值的影響最小。此外，對于靜電干擾(ESD)，CSD專門在Firmware里作了設(shè)計(jì)，可以減小或消除靜電干擾，這對靜電干擾強(qiáng)的電磁爐非常重要。CSD還增加了偽隨機(jī)時(shí)鐘PRS，從而可以有良好的抗中頻噪聲性能。因此，CSD方案特別適應(yīng)于有較厚覆蓋物、接近似感應(yīng)、需要有EMC/EMI/ESD認(rèn)證、以及需要抗電源噪聲干擾的應(yīng)用。 對于以上用戶提出的“100℃水與人體的介電常數(shù)差不多，如何處理？”的問題時(shí)，他回答：我們檢測的是手指與外包銅皮之的介電常數(shù)，并不是人體本身的介電常數(shù)。這里可以在設(shè)計(jì)時(shí)犧牲一個(gè)I/O口，檢測外包銅皮與沸水形成的電容。 另外，對于按鍵之間的間距設(shè)置問題，徐明燦回答：按鍵尺寸不是越大越好，與手指大小相配最好。如何解決手指放在兩個(gè)按間中間時(shí)的檢測問題呢？他說：“一定不會在絕對的中間。客戶可以有幾個(gè)辦法來解決：一是設(shè)置按鍵的優(yōu)先級，比較大小后送主控；另一個(gè)是設(shè)計(jì)成知道放在中間后，不理睬的模式?！彼厣辏坝捎贑ypress的方案公布了所有原始數(shù)據(jù)，工程師可以比較原始數(shù)據(jù)后不斷調(diào)整。而有些競爭對手的方案沒有給原始數(shù)據(jù)，只能靠工程師估計(jì)數(shù)據(jù)了?！? 同樣，對于客戶提出的長時(shí)間按住后放開，再按時(shí)，靈敏度下降的問題，他也是建議工程師通過調(diào)整基準(zhǔn)值來解決。 那么，能不能采用單面板代替雙面板呢？他回答：“可以，但是設(shè)計(jì)時(shí)要小心一些。比如采用單面板時(shí)要在底層加一個(gè)導(dǎo)電地，這會導(dǎo)致電容初始值變大。另外，設(shè)計(jì)時(shí)，銅皮至主控I/O口的距離越短越好?！? 電容觸摸感應(yīng)技術(shù)仍是一個(gè)新興的技術(shù)，在應(yīng)用中還會出現(xiàn)很多問題，希望大家共同來探討。