設(shè)計基于Windows 8的無線觸控人機(jī)接口設(shè)備

電容式觸摸——設(shè)計要領(lǐng)

設(shè)計電容無線觸控HID時需要記住的關(guān)鍵設(shè)計要領(lǐng)包括：

刷新時間：刷新時間是指電容式觸摸控制器兩次連續(xù)報告的時間間隔。隨著所掃描電容傳感器的數(shù)量增加，掃描所有傳感器的總時間將會相應(yīng)增加，從而延長刷新時間。

外覆層材料與厚度：手指觸發(fā)電容與外覆層材料的厚度成反比，與介電常數(shù)成正比。為了實現(xiàn)最佳手指響應(yīng)，外覆層材料的介電常數(shù)應(yīng)該較高而厚度則應(yīng)較薄。

傳感器間距：傳感器間距是指相鄰傳感器中心之間的距離。X和Y二維空間典型間距是5mm，如圖7所示。如果傳感器間距再大就會導(dǎo)致精確度和線性度降低。

圖7：觸摸板的傳感器間距。

電容感應(yīng)引腳：電容式觸摸板上的每個傳感器均需連接至一個電容感應(yīng)引腳。如果觸摸控制器沒有足夠的電容感應(yīng)引腳，則可增大傳感器間距以支持所需的觸摸板區(qū)域。但是這種方案會導(dǎo)致精確度和線性度的降低。因此，選擇具有足夠多電容感應(yīng)引腳的電容式觸摸控制器非常重要。

精確度和線性度：精確度是電容式觸摸控制器獲得的手指位置與實際手指位置的對比測量。線性誤差是指電容式觸摸控制器的報告坐標(biāo)與手指沿直線運動的預(yù)期坐標(biāo)之間的差值。這些測量結(jié)果受以下因素影響：

● 傳感器間距：傳感器間距越大，精確度和線性度就越差。

● 固件算法：精確度與線性度可能會因手指位置預(yù)測算法的精確性不同而發(fā)生相應(yīng)變化。

固件可配置性：觸摸控制器的固件經(jīng)配置后可將不同的操作映射于不同的手勢，甚至還可動態(tài)開發(fā)自定義手勢以提升最終用戶體驗。

電容式觸摸控制器

當(dāng)今市場上的眾多電容式觸摸控制器都屬于模塊化元件。可通過模塊對電容式觸摸控制器進(jìn)行編程，以處理電容式觸摸檢測和手勢解碼，并將模塊作為I2C或SPI從器件連接到MCU。模塊化方案的主要局限性在于無法利用電容式觸摸控制器處理MCU活動。

IC供應(yīng)商賽普拉斯擁有更穩(wěn)定可靠的解決方案，即賽普拉斯最新推出的單芯片解決方案PRoC-UI（可編程片上射頻系統(tǒng) – 用戶接口）（圖8）。該方案集成的控制器在與低功耗WirelessUSB-NL無線電元件配合工作時，既可以處理電容式觸摸功能也可以處理MCU功能。OEM廠商采用PRoC-UI就無需再使用MCU，避免了相關(guān)成本，進(jìn)而降低總體材料成本。

圖8：PRoC-UI，用于觸摸式無線HID的賽普拉斯單芯片解決方案。
控制器 可處理電容式觸摸與MCU功能 專用2.4GHz射頻支持無線通信

本文的第二部分將針對無線觸控HID介紹MCU和無線電元件以及系統(tǒng)級考慮因素。