“曼妙”系列AU7860在觸摸按鍵的應(yīng)用

        隨著消費類電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度在不斷加快，終端消費者對產(chǎn)品的用戶體驗原來越看重；在此推動下，各類觸摸按鍵的人機交互接口因其時尚與便利的操作的用戶體驗而得到了不斷的發(fā)展與壯大；日前，上海山景集成電路技術(shù)有限公司在成功推出的高性價比的“曼妙”系列AU7860的平臺上，實現(xiàn)了高性價比的觸摸按鍵接口方案的應(yīng)用，不用增加第三方的觸摸IC，為客戶的產(chǎn)品增加了賣點，實現(xiàn)了增值。

下面，就觸摸按鍵的技術(shù)方面內(nèi)容作一些介紹：

一. 觸摸按鍵的原理介紹
         觸摸按鍵目前主要分兩大類：1.電阻式；2.電容式；
        與傳統(tǒng)的機械式按鍵和電阻式觸摸按鍵相比，電容式感應(yīng)觸摸按鍵美觀，耐用，壽命長。
        在任何兩個導(dǎo)電的物體之間都存在電容，電容的大小與介質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)，極板的大小與導(dǎo)電性質(zhì)，極板的周圍是否有導(dǎo)電物質(zhì)有關(guān)；PCB板兩個露銅區(qū)域就是電容的兩個極板，等于一個電容器；當(dāng)人體的手指接近PCB板時，由于人體的導(dǎo)電性質(zhì)，就會改變電容值的大小。
        電容式感應(yīng)觸摸按鍵實際上只是PCB上的一小塊“覆銅焊盤”，與四周“地信號”構(gòu)成了一個感應(yīng)電容，觸摸該按鍵會影響該電容值（見圖1）。在周圍環(huán)境不變的情況下，電容值固定為微小值，具有固定的充放電時間，而當(dāng)有一個導(dǎo)體向電極靠近時，會形成耦合電容，這樣就會改變固有的沖放電時間，而手指就是這樣的導(dǎo)體。通過檢測電容值的變化來實現(xiàn)對按鍵事件觸發(fā)的檢測，現(xiàn)在檢測電容值的方法有很多種， 如電流與電壓相位差檢測，由電容構(gòu)成的振蕩器頻率檢測，電容橋電荷轉(zhuǎn)換檢測，及利用感應(yīng)電容與電阻構(gòu)成的RC回路的充放電時間的檢測，等等。 
 


        因此，觸摸按鍵的操作界面可以是一整塊普通的絕緣體（如有機玻璃等一般性材料都可），不需要在機器面板上開模，按鍵在介質(zhì)下面，人手接近界面和下面的電極片形成電容，靠檢測電容量的變化來感應(yīng)。溫度，靜電，水，灰塵等外界因素有一定影響，山景觸摸按鍵應(yīng)用方案可通過軟件算法做校驗?？咳耸指袘?yīng)，整個界面沒有按鍵存在，便于清潔，讓產(chǎn)品在外觀上更加高檔美觀。由于按鍵沒有接點，使用壽命也是非常的長。

二. “曼妙”系列AU7860觸摸按鍵應(yīng)用介紹

1. “曼妙”系列AU7860特性介紹

          AU7860集成了豐富的外設(shè)和接口，方便客戶設(shè)計個性化的功能。AU7860集成了MCU,MP3/WMA/IMA-ADPCM解碼，OTG2.0，SD/MMC控制器，SARADC，Audio Codec，Mic輸入，LCD驅(qū)動，RTC，IR解碼等功能。

   •集成了10倍速增強型MCS51微控制器
   •集成全速OTG 2.0，集成SD/MMC控制器
   •在Device模式下，支持USB聲卡及讀卡器功能
   •硬件MP3/WMA解碼，支持VBR，支持ID3（v1和v2.4）
   •支持FAT16/FAT32文件系統(tǒng)
   •集成18 bit Audio Codec，保證高品質(zhì)音頻輸出，支持多音源   （Radio/LineIn/Micorphone）錄音
   •支持頻率計數(shù)器功能，實現(xiàn)“模調(diào)數(shù)顯”
   •多通道輸入（3路立體聲+1路單聲道）
   •集成LCD驅(qū)動（共15個GPIO可直驅(qū)段碼屏）
   •集成多路SAR ADC，方便實現(xiàn)AD按鍵、溫度采集等
   •集成IR解碼
   •集成PWM控制器，升壓、彩燈等其它脈寬調(diào)制硬件實現(xiàn)不占用軟件資源
   •雙串口，硬件SPI等豐富的外設(shè)接口
   •集成RTC，鬧鐘喚醒
   •芯片GPIO +/-4KV抗靜電能力
   •GPIO超強輸入電流（最大至24mA）

2. “曼妙”系列AU7860觸摸按鍵應(yīng)用介紹

         從“曼妙”系列AU7860平臺提供的豐富的外設(shè)資源來看，為各種應(yīng)用功能的實現(xiàn)提供了有力的硬件資源支持；其中，集成的9路12bit高精度的SAR ADC和4路PWM控制器的資源，便為觸摸按鍵的應(yīng)用提供了可靠而方便的支持。目前“曼妙”系列AU7860實現(xiàn)的觸摸應(yīng)用的特色為：無需增加額外的專用觸摸檢測處理IC，外圍只需增加有限的分立元器件，為客戶的觸摸的應(yīng)用需求降低了可觀的硬件成本；經(jīng)在實際的demo平臺上驗證，觸摸響應(yīng)及時，穩(wěn)定性好，為客戶的二次開發(fā)應(yīng)用提供了完整的低成本解決方案。

3. 應(yīng)用產(chǎn)品介紹

        近年來，電容式觸摸感應(yīng)按鍵因其操作面板的密封，堅固，無磨損，便于發(fā)揮美學(xué)創(chuàng)意設(shè)計等獨特的優(yōu)點，而被越來越多的電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商所采用，觸摸感應(yīng)界面取代機械按鍵界面已經(jīng)成為一種時尚潮流，說廠商把導(dǎo)入觸摸按鍵應(yīng)用技術(shù)增加新穎賣點，增加利潤的法寶一點都不為過。具體到“曼妙”系列AU7860的各種中高端的應(yīng)用產(chǎn)品，基本上都可以應(yīng)用到這種技術(shù)，來實現(xiàn)產(chǎn)品的升級換代，如：桌面音響，便攜式音響，iPhone/iPod音響等。