【導讀】在布局設計及應用實例這篇文章中，我們了解了電容式觸摸傳感器感應按鍵替換機械按鍵所需的布局情況。本文就帶大家去了解智能手機應用實例。本文不但會介紹更多應用實例，而且會詳解如何配置MBR器件才能實現應用所需的功能。
1.家用電器中的觸摸按鍵
觸摸按鍵可在電磁爐等家用電器中使用，取代機械按鍵。家用電器的用戶界面（UI）具有防水性。用戶用濕手觸摸電磁爐按鍵是常有的事。同樣，水或食物也有可能掉在電磁爐的UI面板上。即使沾上任何液體，按鍵也能正常工作。也就是說按鍵既不能寄存假觸摸，也不能在有液體的情況下停止對觸摸的響應。因此在大量應用中，防水性是電容感應按鍵的一項重要要求。其次，對用戶來說按鍵觸摸最直觀的反饋是音頻反饋。因此，音頻反饋功能是另一項重要要求。
最適合家用電器的MBR器件是采用SOIC封裝的產品。它便于焊接，因此比QFN封裝更適合家用電器應用。考慮到一款家用電器需要8個按鍵。因此在MBR器件中選擇8個按鍵。盾牌保護（Shield）是一項由專用引腳支持的功能，該引腳可根據配置支持多種功能中的任何一種。不僅要啟用盾牌保護功能，而且還必須合理設計布局，才能使設計具有針對液滴的防水性。還有另一種稱為“防護傳感器”的功能。該功能也必須啟用，才能在UI面板上有大量水或其它液體流過（或者液體覆蓋整個UI）時防止按鍵錯誤觸發。在這種情況下，盾牌保護無法阻止錯誤觸發。防護傳感器則可阻止這些極端情況下的假觸摸。專用引腳上支持的另一項功能是蜂鳴器。啟用該功能可實現音頻反饋。我們可根據應用需求設置蜂鳴器驅動信號的頻率，進而設定音頻反饋的音高。此外，音頻反饋的音長也是可配置的。
圖1：電磁爐家用電器應用中的電容式感應系統方框圖
圖2：電磁爐用戶界面
[page] 2.安全系統鍵盤中的觸摸按鍵
觸摸按鍵也可用于安全系統鍵盤，通常需要6個按鍵和6個對應的LED。此外，接近傳感器還可在用戶的手接近時用來喚醒設備。我們還必須為這些應用選擇一個能支持這么多傳感器和LED的適當器件。主機不僅可讀取按鍵狀態，而且還可采取適當行動。在這些應用中，可使用叫做側鍵抑制 (FSS) 的功能防止一次激活一個以上的按鍵。
圖3：安全系統鍵盤中的電容感應系統方框圖
圖4：安全系統鍵盤
如何配置MBR器件：配置MBR器件需要遵循特定協議。MBR器件提供便于開發人員使用的接口，通過I2C以寄存器形式連接至主機。通過向寄存器映射寫入適當的值，可啟用、禁用或配置器件功能。主機控制器（例如微控制器）或軟件工具（例如用于配置器件的賽普拉斯EZ-Click）可通過I2C訪問該寄存器映射。
基本協議：
1.寫入寄存器，以啟用、禁用或配置器件功能；
2.計算所有可配置寄存器的CRC校驗和，并將該值寫入CRC寄存器；
3.發出命令，將內容保存至器件的閃存；
4.檢查寄存器映射中的錯誤寄存器，檢驗保存是否成功；
5.如果保存不成功，請注意錯誤類型并重新保存。根據錯誤類型情況返回步驟2或步驟3；
6.如果保存成功，通過軟件或硬件發出重置命令，讓配置生效。
[page]
圖5：有關如可配置MBR器件的流程圖
與典型可編程器件不同，MBR器件不需要任何固件開發或詳細設計流程。要讓MBR器件準備就緒，只需要對該器件進行配置即可。此外，該配置還可通過賽普拉斯EZ-Click定制工具等軟件工具進行簡化。現在，我們來討論配置器件的不同方法以及每種方法的使用時間。
1.通過主機處理器進行配置：
在大多數使用MBR器件的UI應用中，都有一個主機處理器。該MBR可作為從器件，而二者之間的通信鏈路則是I2C接口。在這些應用中，可通過編程主機處理器來配置MBR器件，可分為三種情形：1）在系統每次上電時，2）以規定的速率，或者3）系統整個生命周期內僅一次。在任何情況下，都可使用多種方法通過主機處理器進行配置。
應用編程接口（API）可作為軟件組件互相通信的接口。這些都是MBR器件廠商提供的現成API產品，可將其整合在主機處理器固件中。這有助于主機處理器配置MBR器件，開發人員無需掌握配置該器件所需的應用級協議。
電容式感應控制器廠商提供的API分為高級或低級API。高級API又可分成三個類別：
● 配置器件；
● 讀回系統診斷及生產線數據；
● 讀回運行時的傳感器狀態等數據。
這些API可在MBR設計流程的不同階段使用。
低級API通常是通信（l2C）接口讀寫API。低級API的需要與否視所使用的主機處理器而定。
2.軟件GUI
配置MBR器件的另一種方法是通過GUI來定義設置。賽普拉斯提供的EZ-Click定制工具就是這類工具。這款基于GUI的工具可在設計流程的多個階段加速設計進程。該GUI通常具有配置器件并從器件讀取數據的選項。
為了區分不同的設計階段，GUI工具通常有不同的選項卡對應于MBR器件所支持的不同類型的功能。例如，EZ-Click定制工具具有以下分類：
● CapSense傳感器配置；
● 全局配置；
● CapSense輸出；
● 系統診斷。
電容式傳感器配置選項卡用來完成與電容式傳感器有關的設置。對于GPO設置和防水性設置等所有非傳感器器件配置設置而言，可使用全局配置選項卡。配置完成后，請務必使用工具中的適當選項連接目標器件，加載配置。
在設計驗證過程中，不僅可創建配置，而且GUI還可將設置加載至原型電路板中。CapSense輸出和系統診斷選項卡可幫助開發人員檢查設計是否滿足所有需求，確認電容式傳感器工作是否如愿。如果該原型還不能工作，這兩個選項卡可用來調試和找到問題。在手動閥值模式下，CapSense輸出選項卡還可用來設置閾值。
此外，軟件工具還可在大批量生產過程中協助配置MBR器件。它可生成合適的配置文件，用來與第三方配置工具配合使用，以配置大量的MBR器件。
相關閱讀：
【布局設計及應用實例篇】只需五步，輕松設計出電容式觸摸傳感器
【原理圖設計篇】只需五步，輕松設計出電容式觸摸傳感器
如何利用WiFi技術實現無線溫度傳感器設計？
