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《幾種觸控技術(shù)分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、幾種觸控技術(shù)分析CYPRESS的CSA(CapSenseSuccessiveApproximation)技術(shù)圖一CSA的技術(shù)概貌圖CSA工作原理如下所示：1）、校準(zhǔn)階段1、把①1和①2這兩個時鐘交替開啟，那樣感應(yīng)電容的作用就像一個電阻，CMOD電容上的電壓就會穩(wěn)定在一個固定值Vstart=1/fC,等效電路如下圖所示。VODA圖二電容采樣階段的等效電路圖2、把開關(guān)①1斷開一固定時間，CMOD±的電壓就會線性上升，把CMOD±的電壓和VREF進(jìn)行比較，當(dāng)CMOD上電壓小于VREF時，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)；當(dāng)CMOD上電壓大于VREF時，停止計(jì)數(shù)。3、當(dāng)計(jì)數(shù)器的輸出為0時，說明Vstart電壓高于VR
2、EF,IDAC電流過大；如果計(jì)數(shù)器的輸出值遠(yuǎn)大于0,那么說明Vstart電壓過低，IDAC電流過小。下一步就會依據(jù)逐次逼近算法來設(shè)置IDAC電流，目標(biāo)是把IDAC設(shè)置在一個適當(dāng)?shù)闹?，使得Vstart電壓略低于VREF,計(jì)數(shù)器的輸出略大于0。這時IDAC設(shè)置完畢，校準(zhǔn)完成。Region1showsVstart圖三CMOD±的電壓波形圖CMOD上的電壓如上圖所示，第一階段為①1和①2交替開啟階段，CMOD電壓穩(wěn)定在l/fc；第二階段為①1斷開，CMOD±電壓直線上升階段；第三階段為數(shù)據(jù)處理階段,CSA模塊空閑，CMOD上電壓下降是由于外接示波器漏電導(dǎo)致。2）、檢測階段當(dāng)有手指觸摸時，CX電容變大
3、，VStart=1/fC電壓變低，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值會變大,那么就可以據(jù)此判定觸摸的發(fā)生。ComparatorThresholdNoFingerPresent
4、FingerPresent
5、圖I川觸摸發(fā)牛?前后的計(jì)數(shù)值對比二、CYPRESS的CSD(CapSenseSigmaDelta)技術(shù)圖五CSD技術(shù)的系統(tǒng)框圖從上圖可以看出，在CSD技術(shù)框圖中，主要有一下兒個模塊：開關(guān)電容、時鐘、sigma-delta調(diào)制器、濾波器。CSD結(jié)構(gòu)的工作原理如下所示。步驟1：開關(guān)SW1和SW2交替打開，開關(guān)電容電路等效為一個電阻，向CMOD電容充電；CMOD±電壓達(dá)到VREF時，比較器翻轉(zhuǎn)，SW3閉合，CMOD開
6、始通過RB對地放電，CMOD電壓開始下降，當(dāng)CMOD上電壓低于VREF時，SW3斷開。CMOD又開始充電，如此周期往復(fù)。圖六調(diào)制器的等效工作原理圖在圖中，等效電阻RCX大小為1/fc。1.4V7.5VVmod5.0V2.5VovI-180us185us190us195us200us205us210us215us220us1.2V圖七CMOD以及比較器的輸出波形圖步驟2：測量輸出的占空比。將比較器的輸出信號濾波后，進(jìn)行占空比的測量?！鯥ncreaseinCxreducesRcxcausingmorecurrenttocharge^Mod-■MorecurrentresultsinCModcha
7、rgingfaster.■Morecurrentresultsinslowerdischargetimes.圖八觸摸前后的波形比對三、SIGMA的CDC(CapDigitalConversion)技術(shù)▽V2Vref圖九SIGMA的CDC技術(shù)原理圖SIGMA的CDC技術(shù)原理圖如上圖所示，其工作原理為：步驟1：開關(guān)①1導(dǎo)通，CMOD上電壓升至VREF。步驟2：開關(guān)①2和①3交替導(dǎo)通,CX開關(guān)部分電路等效電阻為R二1/fC,這吋CMOD上電壓開始下降，當(dāng)下降到1/2VREF時，計(jì)數(shù)結(jié)束。當(dāng)有手指觸摸時，電容CX變大，等效電阻R變小，計(jì)數(shù)值變少。四、總結(jié)原理比較：1CSA技術(shù)的觸摸計(jì)數(shù)值為：初始電壓
8、VStart=l/fCx,結(jié)束電壓VREF,充電電流大小為I對CMOD進(jìn)行充電。2CSD技術(shù)充電電流的等效電阻值為1/fCx，放電電阻為固定阻值RB,計(jì)數(shù)值的多少取決于計(jì)數(shù)器開啟時間的長短。3SIGMA的CDC技術(shù)的初始屯壓為VREF,結(jié)束電壓為1/2VREF,等效放電電阻為1/fCx。計(jì)數(shù)值的多少可以通過CMOD大小來調(diào)節(jié)。精度比較：1CSA技術(shù)的精度可以通過CMOD的電容大小來調(diào)節(jié)分辨率。但是實(shí)際上CMOD的犬小受限于Cx電容的人小和計(jì)數(shù)時間的長短等因素，分辨率的提高還是會有限制。2CSD技術(shù)的精度的提高只需耍簡單的增加計(jì)數(shù)的時間即可，通過加長計(jì)數(shù)時間，CSD可以做到很高精度。3SIGM
9、A的CDC技術(shù)的精度提高也和CSA類似，也是通過改變CMOD電容來改變分辨率的。三者都可以做到高精度，只是CSD的精度設(shè)置不需要改變硬件電路就可以實(shí)現(xiàn)，這會在有些應(yīng)用上帶來方便。比如可以在初期檢測有無手指觸摸的時候用更低的精度，后期檢測具體觸摸電容改變大小時用更高的精度。抗干擾能力比較：與CSR(CapSenseRelaxationOscillator)技術(shù)相比，CSA、CSD^CDC都在開關(guān)電容電路與外部調(diào)
