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触摸控制处于起步阶段 MCU企业尝试多种新方案

导读: 触摸控制技术又可分为触摸屏(TouchScreen)技术和触摸按键(TouchKey)技术。

    触摸控制技术又可分为触摸屏(TouchScreen)技术和触摸按键(TouchKey)技术。这两个技术目前尚处于起步和市场培育阶段。市场上很多MCU(微控制器)企业已开始针对这两种技术推出新产品,满足这一市场的需求。


    MCU针对触摸按键进行优化


    在触摸按键技术方面,目前主要可分为电阻式触摸按键与电容式感应按键。针对这两类技术的优劣势,益登科技单片机产品线应用工程师吉梅峰介绍说,电阻式的触摸按键原理与触摸屏技术非常类似,是由多块导电薄膜按照按键的位置印制而成,需要在设备表面贴一张触摸薄膜。电阻式触摸屏虽然价格低廉,但其导电薄膜耐用性较低,越来越多的厂家希望能突破耐用性限制,因此,电容式触摸按键便成了一种理想的替代方案。电容式触摸按键的结构与电阻式结构极为相似,但是其采用电容量为判断标准。简单来说,就是利用一个IC控制的电路,该电路包括一个能放置在任何介质面板后的简单阻性环形电极组件,按键在介质下面,人手接近界面时与下面的电极片形成电容,侦测电容量的变化来实现感应。电容式触摸按键的优点在于它不易受到温度、静电、水、灰尘等外界因素影响,操作准确性高;靠人手感应,整个界面没有按键存在,可使产品更加美观。此外,由于按键没有接点,使用寿命更为长久。


    在触摸按键市场,SiliconLabs表现活跃。他们新推出了业界首款操作电压最低为0.9V的单片机,该器件特别针对触摸按键控制相关应用进行优化。代理SiliconLabs产品的益登科技单片机产品线应用工程师吉梅峰介绍说,该产品不需要使用机械式按键而直接使用PCB上的Trace就可达到按键输入功能。它利用C8051F系列芯片一些特有资源,根据电容感应的原理和振荡器的技术实现触摸感应。

    另一家企业Atmel在收购了Quantum公司后,接管了他们的触摸按键芯片业务,并于不久前推出新触摸控制器IC产品AT42QT2160,它基于32位技术。这一产品在单个器件中集成了触摸按键和触摸滑动功能。Atmel公司量研科技业务部市场策略经理冯子龙介绍说,Quantum在加入Atmel后,可以在AVRMCU技术基础上为客户提供集成度更高、性能更好的触摸控制产品。AT42QT2160能够控制多达16个单独的触摸按键以及2个到8个触摸按键通道构成的滑块。


    触摸屏控制技术注重成本


    触摸控制的另一个技术分支触摸屏(TouchScreen)技术近几年正在通用型家电产品、手持产品市场上进行推广。针对该技术,文晔科技QCE组现场应用工程师徐峰表示,该应用降低使用成本是关键。

 
    在这一市场上,飞思卡尔、赛普拉斯等厂商较为活跃,而Atmel最近也推出了他们的产品。飞思卡尔具有触摸屏控制器功能的ColdFireLCD微处理器是32位器件MCF5227x处理器,它不需要客户设计其他离散的控制器和组件。MCF5227x处理器集成了控制器局域网(CAN)模块、通用串行总线(USB)主机和器件以及OTG(即插即用)模块。


    而赛普拉斯亚太区PSoC方案解决中心高级应用工程师肖学军表示,他们可以利用PSoC的灵活性实现与具体应用相关的多种手势操作。PSoC是他们生产的一种基于MCU的可编程片上系统,它集成了大量的可重新配置数字/模拟模块,从而能够完成用户定制的数字/模拟功能。


    Atmel最近推出了采用电荷转移技术的电容性触摸屏控制器IC,瞄准一些高增长电子市场领域,如手机和其他个人电子产品。Atmel在过去数年生产了数以百万计的定制触摸屏解决方案,现在提供具有TwoTouch(双触摸点)和SingleTouch(单触摸点)功能的触摸屏控制器。Atmel的TwoTouch控制器IC能够追踪及报告一个或两个同时的触摸动作,分别为X和Y位置。常见的用户操作包括用手指轻击、双击、轻弹和拖曳及以两个手指双触式的操作,如放大、缩小和旋转。这种方法可让设计人员集成广泛的用户接口功能,如屏幕上图像的大小调整和旋转以及使用两个手指操作以替代多层的程序表应用。


    益登科技单片机产品线应用工程师吉梅峰 SiliconLabs新方案优化触摸按键技术和成本


    由于现代电子产品操作界面日趋人性化,触摸控制技术也成为主流。从触摸屏到触摸按键,“触摸”成为消费类电子市场至关重要的亮点。从手机产品来看,iPhone、三星J608、索尼爱立信K858c、多普达S1等明星产品都一再提高触摸技术的普及速度。而中国已成为全球最大的家电制造基地,小家电发展速度尤为迅猛,随着这些家电厂商陆续将电容触摸感应技术作为新卖点来吸引消费者,我们不难预测,这一波触摸风潮将蔓延整个市场。


    鉴于此,益登科技为国内厂商积极引进先进的触摸控制方案,以满足当前市场的迫切需求。益登科技代理的SiliconLabs公司以开发高性能混合信号8位单片机闻名。SiliconLabs新推出的业界首款操作电压最低达0.9V的C8051F9xx系列单片机,特别针对触摸按键控制的相关应用进行优化,简化了外围电路设计,以创新技术实现人性化操作界面,极好地实现了触摸按键应用。


    当前SiliconLabs的触摸芯片主要市场目标锁定在家庭应用、便携式产品(如手机、MP3播放器)、电脑以及工业应用等领域。


    赛普拉斯亚太区PSoC方案解决中心高级应用工程师肖学军 可编程片上系统提供多种触摸方式


    电容触摸屏因其美观、耐用性好以及可以实现多点触摸,正在被更多的用户应用。在手机、GPS(全球定位系统)以及台式机/笔记本电脑等众多应用领域,它已经逐渐取代机械式按键和电阻式触摸屏。赛普拉斯TrueTouch电容触摸屏方案为感应电容式触摸屏提供了单芯片解决方案。
赛普拉斯TrueTouch电容触摸屏方案包括单点触摸用户模块、多点触摸识别手势以及多点触摸识别位置用户模块。多点触摸识别手势用户模块支持一个和两个手指的手势操作,可以实现平移、缩放和旋转手势;它也支持将采样获得的原始数据上传到主机,后者可以开发自定义的手势。
在电容触摸屏应用中,我们可以利用PSoC的灵活性实现与具体应用相关的多种手势。单手指操作时,TrueTouch芯片可以同时报告单点位置、单点平移和单点旋转手势;两手指操作时,可以同时报告两点平移和两点缩放手势,主机端在接收到位置数据/手势标志和参数后,可以根据当前应用场合决定哪些数据有效,哪些被忽略。例如,在用单手指移动图片时,可以综合考虑单点位置、单点平移和单点旋转手势;在用两手指操作图片时,如果图片已经是最大,两点缩放手势中的放大手势将被忽略。


    北天星现场应用工程师范明玮 三种模式触控芯片满足不同应用


    触摸(按键)控制技术还处在起步和市场培育阶段。大家对触摸控制产品也还处在认知阶段。该技术也受到时尚一族的追捧,比如带触摸按键的手机、MP4播放器等受到欢迎。各大国际品牌厂商也开始陆续推出具有触摸功能的新一代概念产品或机型,比如摩托罗拉、LG等最近都推出了一款或几款具有触摸按键的手机。NAKIA也计划在今年推出触摸按键手机。在MP3/MP4领域,魅族系列产品就一直都具有触摸按键功能,这些产品一直受到市场好评,获得消费者的青睐。


    众所周知,目前由于国际金融危机影响,国际消费市场和需求都呈现收缩态势,经济形势面临较为严峻的考验。但相对来说,我国国内市场的需求仍然保持了一定的规模。随着国家刺激需求的各项政策出台,对国内的需求形势,我们还是保持了一定的信心。可以这样说,触摸控制产品未来几年将呈现缓慢但稳定的增长态势。


    Atmel触摸按键芯片利用典型的电容感应式原理,具有应用简单、抗干扰能力强、自动调节适应环境变化等优良的特性,也是市场上主流的高端触摸控制芯片。


    Atmel芯片可用在手持多媒体设备、消费电子设备、家电设备、电脑外设以及某些工业应用领域。该芯片按其引脚接线方式可分为单键QTouch模式芯片,矩阵QMatrix模式芯片和滑擦 QWheel&QSlide模式芯片,按键数目从1个到48个,分别适用与不同的应用场合。而且,它适应空气温度湿度变化的表现出色,防水性好,芯片的EMC(电磁兼容)保护措施使得芯片可抗6kV/8kV接触冲击电压,为整机产品EMC测试提供了可靠的保证。


    (助编:xiaohu)

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