恩智浦擴展觸摸感應功能

在當今的智能互聯(lián)世界，觸摸屏得到了廣泛應用。如果沒(méi)有觸摸感應交互帶來(lái)的直觀(guān)簡(jiǎn)易操作和便利性，很難想象我們的日常生活會(huì )變成什么樣。比如現在我們只需簡(jiǎn)單的觸摸、捏合、輕掃操作就可以控制各種設備，包括廚房電器、電冰箱、恒溫器、智能手機、筆記本電腦以及其他手持式設備、游戲機、汽車(chē)信息娛樂(lè )顯示屏、智能家居和樓宇控制、售賣(mài)機、電子投票箱以及各種工業(yè)控制設備等等。此類(lèi)設備可謂不勝枚舉。

功能強大的KE1Zx 5V MCU，讓電容式觸摸感應技術(shù)觸手可及

支持觸摸操作的智能手機日益普及，推動(dòng)了觸摸控制市場(chǎng)的快速增長(cháng)。如今電容式觸摸技術(shù)很快淘汰了電阻式控制，成為智能手機、手持式設備、消費型電子產(chǎn)品市場(chǎng)的主流觸控技術(shù)。出現這種趨勢的原因顯而易見(jiàn)：眾所周知，電阻式觸摸屏精確度欠佳、難以使用，且同時(shí)僅支持一個(gè)觸控點(diǎn)，反觀(guān)電容式觸摸，精確度、性?xún)r(jià)比、實(shí)用性更高，且能夠支持先進(jìn)的多點(diǎn)觸控和捏合縮放控制。

人機界面（HMI）是一個(gè)交互式屏幕，向操作員提供系統的信息、數據和工作環(huán)境指標。HMI創(chuàng )新從未止步，現在我們擁有了高級手勢和語(yǔ)音控制，甚至同時(shí)運用這兩種技術(shù)，實(shí)現了先進(jìn)的非接觸式用戶(hù)界面——在需要避免接觸的新冠疫情期間，這種技術(shù)非常有益于我們開(kāi)發(fā)新興產(chǎn)品。

雖然非接觸式控制日益受到科技愛(ài)好者青睞，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗的觸摸操作仍然是最易用、最直觀(guān)的界面，觸摸感應仍然是用戶(hù)首選的成熟HMI技術(shù)，適用于各種各樣的應用，而使用不便又不可靠的機電按鈕控制正逐漸被市場(chǎng)淘汰?，F在，人們可以通過(guò)觸摸和滑動(dòng)進(jìn)行各種操作。

恩智浦Kinetis E系列MCU：緊跟時(shí)代潮流

隨著(zhù)嵌入式應用中對電容式觸摸控制需求的不斷增加，開(kāi)發(fā)人員在不斷尋找更快捷、更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟的方式，為產(chǎn)品增加電容式感應接口。多年來(lái)，恩智浦一直致力于提供電容式觸摸感應解決方案，推出了一系列支持觸摸功能的8位和32位微控制器（MCU），另外還建立了全面的硬件和軟件生態(tài)系統，以簡(jiǎn)化觸摸接口應用開(kāi)發(fā)。恩智浦不斷開(kāi)發(fā)觸摸感應接口（TSI）技術(shù)，以支持新的消費和工業(yè)應用場(chǎng)景，滿(mǎn)足苛刻的應用要求。

如今，恩智浦進(jìn)一步擴展了32位Kinetis E系列，作為EdgeVerse? 邊緣計算平臺的一部分，推出隸屬于KE1xZ系列強大的5V MCU家族新產(chǎn)品，提供高性能、廣泛可擴展性和先進(jìn)觸摸感應功能。全新的KE17 Z/13Z/12Z MCU基于頻率最高達到72 MHz的Arm^?Cortex^?-M0+內核，支持最高256 KB閃存和48 KB RAM，提供一組豐富的模擬/數字外設。KE1xZ系列新產(chǎn)品進(jìn)一步擴展了Kinetis E系列產(chǎn)品，提供了可選的雙觸TSI技術(shù)，支持最多50個(gè)通道，為HMI應用提供出色的穩定性和精度。

KE1xZ系統框圖

恩智浦的KE1xZ觸摸感應MCU提供了交鑰匙解決方案，讓用戶(hù)能夠為各種產(chǎn)品添加時(shí)尚直觀(guān)的觸摸式用戶(hù)界面，包括家用電器、消費類(lèi)電子產(chǎn)品、照明控制裝置、便攜式設備、醫療設備、售賣(mài)機、5V電機控制以及工業(yè)儀器和控制面板。KE1xZ MCU提供良好的抗噪性、防水觸控和低功耗觸摸喚醒操作，這些特性對于滿(mǎn)足工業(yè)和家用電器市場(chǎng)中的嚴格電磁兼容性（EMC）標準必不可少。

5V KE1xZ MCU可在易受電噪聲干擾的工作環(huán)境中保持高度的可靠性和穩定性，因而非常適用于家用電器、工業(yè)和汽車(chē)應用。KE1xZ MCU集成12位ADC，能夠達到1百萬(wàn)次采樣每秒（Msps）的采樣率，另外提供多達三個(gè)FlexTimer，是無(wú)刷直流（BLDC）電機控制系統的出色解決方案。這款MCU還提供可選的MSCAN技術(shù)，它是一種實(shí)施CAN 2.0A/B協(xié)議的通信控制器規范，可用于CAN節點(diǎn)控制和汽車(chē)售后市場(chǎng)應用。

采用恩智浦觸摸技術(shù)的烹飪應用

當今的多灶頭電磁爐向我們提出了全新的挑戰，恩智浦的強大KE1xZ MCU和多功能觸摸控制技術(shù)在這種應用中能夠發(fā)揮重要作用。

首先，KE17Z MCU的雙觸TSI技術(shù)支持最多50個(gè)觸摸通道。在自容式模式中，開(kāi)發(fā)人員能夠使用這50個(gè)通道來(lái)設計50（25 x 2）個(gè)觸控板。在互電容模式中，設計選項擴展到最多72（6 x 6 x 2）個(gè)觸控板。在某些應用場(chǎng)景下，例如使用觸摸控制的多灶頭電磁爐，這款MCU能夠支持擴展到最多98個(gè)觸控板（26個(gè)使用自電容的觸控板 + 72個(gè)使用多通道的觸控板）的觸摸屏設計。借助靈活的多點(diǎn)觸控設計功能，消費者能夠輕松地在單個(gè)電磁灶臺上輕松控制多個(gè)灶頭，精確調節火力大小，從容烹制家庭大餐。

帶有觸控面板的電磁灶臺

KE1xZ MCU的每個(gè)TSI模塊中包括三個(gè)屏蔽通道，以增強對廚房環(huán)境中水、蒸氣和其他溢流物的耐受力。恩智浦的可配置TSI技術(shù)支持可調分辨率和靈敏度，允許在惡劣環(huán)境下工作，即便部署在12毫米玻璃或10毫米玻璃/塑料蓋板下方，或者在需要耐受惡劣環(huán)境條件的工業(yè)控制系統中，性能也不會(huì )受影響。

觸摸屏應用的全面實(shí)現解決方案

借助恩智浦的全面硬件和軟件生態(tài)系統，開(kāi)發(fā)人員能夠快速地評估和創(chuàng )建新型電容式觸摸傳感應用，并開(kāi)發(fā)原型。恩智浦的Freedom開(kāi)發(fā)平臺包括低成本的兼容開(kāi)發(fā)板，并提供一組豐富的第三方擴展選項。恩智浦的MCUXpresso軟件開(kāi)發(fā)套件（SDK）還包括觸摸感應軟件庫。

為了幫助開(kāi)發(fā)人員快速開(kāi)始設計，恩智浦提供了一系列的應用筆記，包括BLDC應用場(chǎng)景、2D觸摸解決方案、硬件設計指南、軟件遷移指南，適用于FRDM-KE17Z評估板、FRDM-TOUCH開(kāi)發(fā)平臺和FRDM-MC-LVBLDC3相BLDC電機控制開(kāi)發(fā)平臺。

恩智浦還提供X-KE17Z-TSI-EVB觸摸模式評估板，幫助開(kāi)發(fā)人員評估自電容觸摸鍵、互電容觸控板、數字觸摸滑塊、接近感應回路和屏蔽電極，并開(kāi)發(fā)原型。

了解有關(guān)全新KE1xZ系列MCU的更多信息，開(kāi)始設計您的下一代電容式觸摸接口應用。

作者：

Cristiano Castello

高級總監——微控制器產(chǎn)品創(chuàng )新

Cristiano在2000年加盟飛利浦半導體（現在的恩智浦半導體），擔任面向移動(dòng)電話(huà)應用的攝像頭傳感器和圖像處理器的應用團隊主管。從2005年到2014年，他曾擔任戰略、技術(shù)和新產(chǎn)品推介方面的多個(gè)企業(yè)領(lǐng)導角色。他目前負責邊緣處理業(yè)務(wù)部的所有MCU產(chǎn)品創(chuàng )新。