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Freescale觸控感測技術,讓機械式按鍵與開關步入歷史

 2007-12-12

在現有的消費性產品、工業、醫療、以及汽車設計裡,按壓式按鍵已逐漸被觸控式面板所取代。感測元件的設計與製造方面均獨步全球的飛思卡爾半導體,正要推出兩款次世代的電容式感測控制器,以及相容於數百種飛思卡爾微控制器(MCU)的近接感測軟體解決方案,試圖重新界定觸控感應式的使用介面。

由於觸控感測式控制具備彈性化、可靠而且超值的替代性使用者介面,因此迅速取代了各種機械式按鍵、滑桿及開關。當設計師在研發直覺式的觸控滾輪及直線滑桿介面,以便隱藏按鍵、或是「變換(morph)」觸控面板樣式時,觸控感應技術讓他們的創意不再受到限制。觸控面板表面因經密封處理,可以防塵和防止接觸外漏的液體,也沒有活動式零件會受到損耗,因此可以作為多種消費性及工業用產品的使用介面,既清爽、現代化、又容易使用。基於這些因素,設計師在設計行動電話、可攜式媒體播放器、家電、遙控、電子遊戲、PC週邊、家庭娛樂產品、以及工業用控制設備的使用者介面時,觸控方式已漸成為最佳選擇。

飛思卡爾替設計師提供了兩個彈性化的選項,試著降低觸控式使用介面的研發成本和複雜度:
• 選擇旋轉與觸控電容式感測控制器的組合,配合全功能的觸控感應式演算法,適於需要調校及多樣化功能的複雜介面設計
• 具備全功能式演算法的優秀近接感測軟體,其設計可運用8位元S08與32位元ColdFire® V1 MCU輕易地將觸控感測技術整合至內建飛思卡爾低成本的控制應用領域當中。

Bourne Research的理論分析師Marlene Bourne指出:「毋庸置疑,飛思卡爾的觸控感應技術能夠為客戶帶來更多嶄新的觸控式使用介面選擇,該公司不但製作出超值的解決方案,讓研發人員獲得可觀的彈性及選擇的自由,也為傳統的工業感應測用提供了高度的精確性。這個先進的替代方案會讓傳統的按鍵式開關使用介面走入歷史。」

先進的近接感測控制器產品內容
飛思卡爾的MPR083與MPR084電容式觸控感測控制器,其設計無需仰賴實際的肢體接觸,便能偵測到物件的存在。譬如說,控制器可使用在洗衣機的前方面板,以取代機械旋鈕和按鍵。使用者只需將手指接近至面板的某個操作選項,洗衣機就可以依指示操作。

MPR083與MPR084元件都支援可組態(configurable)的即時自動校正功能。自我校正能夠在裝置啟動時自動調整,也可以在使用當中進行。感應控制器同時還支援多重電極,讓單一控制器能夠支援多項應用。只要讓電極具備多路傳輸效能,單一感應控制器也可以用來偵測多個觸控點。例如讓感應控制器管理多種電極組態,就能同時控制觸控面板、滑桿、旋轉位置及機械鍵。這種多路傳輸功能可降低系統成本、元件數目、以及設計的複雜度。

MPR083控制器適於旋轉介面的應用,而MPR084則適合觸控面板的控制應用。兩者都具備共同的接腳,如此可以簡化控制面板的管理,以及替換開關、旋轉及線性滑桿、還有觸控面板的實作。在系統通訊上,兩種元件都使用數位化的I2C輸出介面。操作電壓範圍從1.8到3.6伏特,十分適合消費性電子產品。

為超值的微控制器增加觸控功能
為了降低觸控感測式設計在入門使用上所需耗費的成本,並加速觸控感應技術的運用,飛思卡爾提供了優越的近接感測軟體,其設計可以用在所有的飛思卡爾8位元S08與32位元ColdFire V1 MCU上,並具備數百種元件選項。對於需要將觸控感測技術整合至現有S08及ColdFire V1 MCU設計的設計師來說,此軟體提供了最超值原始碼解決方案,可支援多達32個電極。

近接感測軟體還具備價格合理的加值開發電路板(add-on development board),可協助設計師以最低成本迅速研套用至各項應用領域。只要研發人員購置了觸控感測加值線路板,就可以輕鬆地將現有的MCU開發套件轉換成觸控感測應用開發套件。這種方式讓客戶可以從所投資的飛思卡爾8位元及32位元MCU上獲得額外的超值回饋。

飛思卡爾感測與促動器解決方案部門副總裁暨總經理Demetre Kondylis表示:「飛思卡爾的近接感測軟體,讓嵌入式裝置的開發人員可以在現有價位導向的8或32位元設計中加上觸控功能。透過我們的軟體,設計師將能迅速地採用先進的觸控技術,既簡單又省錢,而且還有助於將舊有的機械式按鍵以快速、可靠且划算的方式升級至觸控感測。」
 
MPR083與MPR084控制器特徵
• 支援8-面向旋轉(MPR083)及8組觸控板(MPR084)
• 操作電壓1.8V至3.6V
• 平均供應電流150 µA (所有觸控面板均受監控)
• 待機電流1 µA
• 專屬的誤觸防範技術(false touch rejection technology)
• 面板的持續分析與偵測並不會受到電磁波幹擾
• 聲音元件可模擬機械按鍵音效,以便確認觸控狀況
• 數位輸出(自行定址的I2C)
• 16-接腳QFN與TSSOP封裝
• 操作溫度範圍從攝氏零下40°到攝氏85°

廣受好評的近接感測軟體功能
• 無需支付NRE費用及版稅的軟體解決方案,其含有內建在CodeWarrior軟體中的原始碼
• 程式碼以八組電極的方式執行,其可支援最多32組電極
• 可將任何GPIO接腳視為電極輸入使用或設定
• 可程式化取樣區間
• 可調整式觸控門檻值設定
• 如基本低通濾波器之簡易平均乘算功能
• 觸控電極時有雜聲回應
• 多種硬體選項
o 相容於數百款S08及ColdFire V1 MCU產品
o 操作電壓1.8至5.0伏特(視MCU而定)
o 許多的封裝選項(視MCU而定)
o 操作溫度從攝氏零下40°至攝氏85°

廣受好評的飛思卡爾S08與ColdFire V1 MCU觸控式感測軟體,現可透過網站www.freescale.com/proximity自飛思卡爾取得。

飛思卡爾同時提供數種評估套件,用以縮短開發時間和降低開發成本。適於開發MPR08X的KITMPR083EVM與KITMPR084EVM套件已經問世,建議售價為每套99美元。KITPROXIMITYEVM加值評估套件亦已有S08與ColdFire MCU開發用版本。關於加值套件的價格及其它詳情,請至網站www.freescale.com/proximity查詢。

MPR083與MPR084元件、評估套件及近接軟體加值套件,均預計在2008年1月上市。

關於飛思卡爾近接觸控感測解決方案的進一步細節,請參閱網站
www.freescale.com/files/pr/proximity.html

關於飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)
飛思卡爾半導體為全球知名嵌入式半導體設計與製造領導廠商,其產品應用遍及汽車用電子、消費性電子、工業電子、網路電子以及無線網路市場等領域。飛思卡爾半導體是一家跨國私有公司,總部位於德州奧斯汀,其設計、研發、製造和業務等部門分佈於全球30多個國家。飛思卡爾是全球最大的半導體公司之一,2006年營業額為64億美金。欲知詳情請參考網址:www.freescale.com