使用CY8C22X45系列PSoC設計低功耗觸摸按鍵應用系統

　　系統的平均電流取決于工作時(shí)間，工作電流，休眠時(shí)間和休眠電流，其關(guān)系可以通過(guò)下面的公式表示

　　大多數觸摸按鍵應用都可以在系統空閑時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，但是必須可以通過(guò)觸摸某個(gè)或任意一個(gè)按鍵將系統喚醒。傳統的機械按鍵方案僅需將所有按鍵連在一起作為一個(gè)中斷源喚醒MCU即可，但是對于觸摸按鍵技術(shù)，都是依靠主動(dòng)掃描按鍵信號來(lái)獲得按鍵觸發(fā)狀態(tài)。因此，設計者需要編寫(xiě)固件代碼來(lái)實(shí)現可靠有效的低功耗休眠。圖 1給出了一種典型的休眠模式工作流程。在進(jìn)入休眠前，設計者需要將PSoC內部所有休眠時(shí)不用的數字模塊和模擬模塊停止工作，以獲得最低的休眠電流，然后根據應用的具體需求，選擇適當的休眠時(shí)間，之后使能數字模塊和模擬模塊，掃描按鍵并判斷是否喚醒系統。

　　對于掃描按鍵并判斷是否喚醒系統，PSoC也存在著(zhù)三種不同的方式。

　　Ø 固定按鍵喚醒系統

　　采用固定按鍵的方式喚醒系統能有效的降低系統掃描按鍵的時(shí)間。系統無(wú)需掃描所有的按鍵，只需掃描固定的一個(gè)按鍵，這可以大大降低在待機狀態(tài)下掃描按鍵的時(shí)間。

　　Ø 任意按鍵喚醒系統

　　如果系統要求任意按鍵喚醒系統，那么以上介紹的固定按鍵喚醒系統方法不能滿(mǎn)足。Cypress特有的內部模擬總線(xiàn)的方式，可以將全部的按鍵組合成一個(gè)“大按鍵”。這樣系統待機時(shí)，只需要對這個(gè)“大按鍵”掃描一次，就能判斷是否有手指觸摸到任何按鍵上。不論任何一個(gè)按鍵被手指觸摸，都可以喚醒系統。系統喚醒后，將“大按鍵”分解，進(jìn)行正常的按鍵掃描處理，區分哪個(gè)按鍵按下，進(jìn)行任務(wù)處理。使用這種方法，系統的待機平均電流與使用固定按鍵喚醒系統的方法相同。

　　Ø 手指接近喚醒系統

　　手指接近喚醒系統是Cypress的一項成熟的技術(shù)。此方法是建立在任意按鍵喚醒系統方法基礎之上的。在系統待機時(shí)，也是使用一個(gè)“大按鍵”進(jìn)行掃描。與上個(gè)方法不同的地方在于：不是當手指觸摸到鍵盤(pán)時(shí)喚醒系統，而是當手指靠近鍵盤(pán)時(shí)就喚醒系統。系統喚醒后立即將“大按鍵”分解為正常按鍵，進(jìn)行按鍵掃描。相對于任意按鍵喚醒系統方法，這種方法能加快系統對按鍵的相應速度，還可以使產(chǎn)品具有更加豐富的功能特性。

　　4. 總結

　　本文從芯片參數配置和固件開(kāi)發(fā)兩個(gè)方面，詳細分析了影響PSoC功耗的硬件因素，以及如何實(shí)現低功耗的休眠模式和喚醒方式，從而使得設計工程師可以參考本文方便快捷的開(kāi)發(fā)低功耗的觸摸按鍵應用。

　　參考文獻

　　[1]. AN2398: Low Power CapSense® Design using CY8C22x45，Cypress Semiconductor Ltd.

　　[2]. AN2360: Capacitive Sensing-Power and Sleep Considerations, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[3]. Datasheet of CSD2X User Module, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[4]. CY8C22x45 Technical Reference Manual, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[5]. Datasheet of CY8C22x45, Cypress Semiconductor Ltd.