大小家电同“触摸” Cypress研讨会火爆顺德
生产冰箱、洗衣机、空调、热水器、抽油烟机、洗碗机、电磁炉、微波炉、咖啡壶、电饭煲等大小家电的设备厂商聚集在家电之都顺德，为他们共同关心的新兴电容触摸感应技术和市场展开激烈探讨，这里几乎集中了占全国近40%的家电企业。他们之中有些已开始在采用触摸按键，有些正在设计新的产品，厂商们向组织者Cypress提出了一些近乎刁难的问题。“电磁炉煮菜时，水开了溢出来怎么办？因为100℃水与人体的介电常数接近。更有甚者，一块肉掉出来，正好落到触摸按键上怎么办？”来自美的公司的工程师问。沸水与肉都会直接影响到电容式触摸按键的电容值，从而产生误操作。这看似刁钻的问题，其实很具有代表性。
“对于柜式空调，如果手掌先按在触摸键上，然后再去开电源开关，会怎么样？”又有来自科隆的工程师问，“另外，如果一个手指同时按了多个按键会怎么样？”他继续提问。
“在电容触摸方案中，能不能用单面板代替双面板，以降低成本？”中山力响电器的工程师问。
“按键尺寸是不是越大越好？两个按键之间的距离如何设置？手指放中间时如何识别？”惠而浦的工程师发问，“另外，如长时间按在按键上，当手放开后，再去按时，灵敏度会下降很多，这种误操作经常会发生的，如何解决？”
面对一个个抛出的刁钻问题，Cypress的工程师和市场人员却喜形于色，因为他们从中已看到了正在迎面走来的巨大商机。Cypress是这次研讨会的大赢家，他们在顺德家电商会的支持下，成功地举办了此次会议，可以说是国内第一次针对家电厂商触摸按键技术的专业研讨会。
电容触摸按键成家电厂商最新卖点
“据中国家电协会调查，现在用户对家电设备的质量与性能追求已超过对价格的要求，家电向家具化、外观化、时尚化和网络化发展是最新趋势。”Cypress亚太区国际市场部区域市场经理李凡对《国际电子商情》记者说道。电容触摸按键/滑条与传统的机械按键、薄膜按键相比，具有时尚、耐磨的特点，使其特别适用于白色家电等长寿命、高使用频率的应用，还可降低厂商的售后维护成本。
“更进一步，带主控功能的电容触摸方案还可与电脑联网，比如在橱房里一边烧菜一边上网查询一些信息。伊莱克斯正在其新一代冰箱上设计这方面的应用。再看未来，它还可与条型码配合，消费者可以方便地检测冰箱中食品的保质期。”李凡对《国际电子商情》记者介绍道。但是，这两个功能一定是需要触摸屏具有主控功能。
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2007-8-3 09:49
“这正是Cypress电容触摸感应方案的优势。”李凡解释，CapSense触摸感应技术采用CY8C21x24系列PSoC芯片开发，它利用PSoC系列芯片一些特有的资源，根据电容感应的原理和松弛震荡器的技术实现触摸感应。其独特的可编程动态配置特点，使其除了实现触摸按键外，其CapSense上的I/O口还可以动态配置实现许多其它功能，比如马达控制、LCD背光、LED驱动、SPI/I2C接口、扬声器/蜂鸣器控制、压力/电流传感器等多种功能，Cypress推出了针对此类应用的方案CapSense Plus。并且，很多情况下，可以省掉家电原来控制面板中的MCU，只用一个CapSense就可以了，进一步节省了成本。“其它一些竞争对手方案，很难做到这点。”他称。
CapSense方案所有I/O都由一个PSoC控制、并集成可编程的ADC、DAC、I2C、UAI、USB等通讯接口，集成度非常高，适应性强，“它可适合于各种尺寸的按键/滑条，从几厘米至几十厘米。”李凡对《国际电子商情》记者称，“且不受环境影响，非常适合家电产品。”
中国早就是全球最大的家电制造基地。据中国家电协会预测，至2010年，全行业生产销售额将达4,500亿元～5,000亿元，其中电冰箱达3,500万台，空调7,000万台以上，洗衣机3,000万台以上，而小家电发展速度也惊人，中国已是重要的出口制造基地。如今这些大小家电厂商都将电容触摸感应作为一个新的卖点。这一巨大的市场，自然也成为各IC厂商竞争的重镇。
Cypress、韩国ATLab以及英国Quantum Research Group是最早拥有电容触摸感应技术的公司，他们三家也拥有这方面的专利，但实现方式各不相同。新思科技的触控技术在笔记本领域领先。前不久意法半导体表示通过获得QProx技术授权而进入该市场，已推出从高端至低端的系列产品；飞思卡尔在意法公布消息不久后也表示进入该市场。而台湾和中国本地厂商更是此类应用的潜在竞争对手，比如台湾义隆电子去年就是该市场的积极推动者；中国本地的启攀微电子也推出低成本方案；还有LCD Driver的领先厂商leadis也将于近期发布系列电容触摸感应方案……
“我们知道有不少竞争对手。”李凡对《国际电子商情》记者坦承道，“但是我们的方案具有非常灵活的优势，一颗CapSense可以完成家电主控板上的多个功能，甚至可以省去原先主控板上的MCU。同时，它能实现多按键，一颗CapSense还可以同时实现铵键和滑条功能，其它对手的方案做不到。”他称。
但是，有些家电产品对按键数的要求并不多，这时采用CapSense就会缺少成本竞争力了，为此，Cypress即将推出针对少按键市场的CapSense LITE方案，它省去了CapSense中的MCU，是一个从设备，通过I2C与主系统连接。CapSense LITE支持最多10个可配置的I/O，理想状况下可支持10个按键，同时还具有LED驱动、输入中断、唤醒等功能，既可做按键也可做滑条。此类系列型号为CY8C201xx，具有性价比优势。
典型应用及遇到的问题
针对以上用户提出的各种问题，Cypress资深工程师徐明灿回答：“以上的各种问题，如基于Cypress方案都是可以解决的。首先因为我们的方案可以给客户最原始的干扰信号数据，用户在设计时可拿手指电容与干扰电容进行比较，从而不断调整基准值。这个特性能部分解决用户提出的电磁炉溢水或肉掉到按键上的问题；二是我们现在推出的最新CSD- Sigma Delta 调制电容感应方式具有非常强的防水、抗干扰特性。其防水特性是以前的CSA(逐次逼近技术)和CSR(脉冲检测技术)不可比的。”
他解释，CSD增加了保护电极，使得由于表面潮湿或水对计算数值的影响最小。此外，对于静电干扰(ESD)，CSD专门在Firmware里作了设计，可以减小或消除静电干扰，这对静电干扰强的电磁炉非常重要。CSD还增加了伪随机时钟PRS，从而可以有良好的抗中频噪声性能。因此，CSD方案特别适应于有较厚覆盖物、接近似感应、需要有EMC/EMI/ESD认证、以及需要抗电源噪声干扰的应用。
对于以上用户提出的“100℃水与人体的介电常数差不多，如何处理？”的问题时，他回答：我们检测的是手指与外包铜皮之的介电常数，并不是人体本身的介电常数。这里可以在设计时牺牲一个I/O口，检测外包铜皮与沸水形成的电容。
另外，对于按键之间的间距设置问题，徐明灿回答：按键尺寸不是越大越好，与手指大小相配最好。如何解决手指放在两个按间中间时的检测问题呢？他说：“一定不会在绝对的中间。客户可以有几个办法来解决：一是设置按键的优先级，比较大小后送主控；另一个是设计成知道放在中间后，不理睬的模式。”他重申，“由于Cypress的方案公布了所有原始数据，工程师可以比较原始数据后不断调整。而有些竞争对手的方案没有给原始数据，只能靠工程师估计数据了。”
同样，对于客户提出的长时间按住后放开，再按时，灵敏度下降的问题，他也是建议工程师通过调整基准值来解决。
那么，能不能采用单面板代替双面板呢？他回答：“可以，但是设计时要小心一些。比如采用单面板时要在底层加一个导电地，这会导致电容初始值变大。另外，设计时，铜皮至主控I/O口的距离越短越好。”
电容触摸感应技术仍是一个新兴的技术，在应用中还会出现很多问题，希望大家共同来探讨。
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