“觸摸”這一看似簡(jiǎn)單的日常動(dòng)作，實(shí)則匯聚了科技先驅(qū)們數(shù)十載的智慧結(jié)晶與創(chuàng)新突破。從上世紀(jì)40年代觸控技術(shù)的初步探索，到1965年電容式觸摸屏的問世，直至今日觸摸界面在各類智能產(chǎn)品中的普及應(yīng)用，每一步跨越都深刻體現(xiàn)了技術(shù)的飛速發(fā)展與深刻變革。安富利與英飛凌強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，精心策劃了"觸摸感應(yīng)小課堂"、"趣味答題挑戰(zhàn)"系列活動(dòng)，分享觸摸感應(yīng)領(lǐng)域的前沿技術(shù)與解決方案，本期帶大家回顧活動(dòng)中的精彩瞬間并公布獲獎(jiǎng)用戶名單。

01課堂回放，不容錯(cuò)過

觸摸感應(yīng)小課堂活動(dòng)反響熱烈，吸引了眾多行業(yè)工程師積極參與，思維碰撞激發(fā)出璀璨的智慧火花。

02課堂問答集錦&趣味測(cè)試答案揭秘

在觸摸感應(yīng)小課堂直播過程中，大家熱情互動(dòng)和踴躍發(fā)言提問，讓你印象最深的是哪個(gè)問題？同時(shí)在您參與趣味答題活動(dòng)時(shí)，哪些智慧之選給我們帶來驚喜與啟發(fā)？精彩問答集錦為您一一呈現(xiàn)！

課堂問答集錦

Q1PSoC 4000T功耗怎么樣？

A：深度睡眠模式6μA靜態(tài)電流，并支持“Always-on”感應(yīng)功能。

Q2之前看基于PSoC 4000T可以做隔空觸摸，這個(gè)能過常規(guī)的cs/rs測(cè)試么？

A：我們針對(duì)隔空觸摸做了一些測(cè)試，比如EFT 4000V、ESD接觸放電及非接觸放電測(cè)試，注入電流我們是做的BCI動(dòng)態(tài)10V。對(duì)于做家電產(chǎn)品來說，動(dòng)態(tài)10V是蠻高的標(biāo)準(zhǔn)。如果用于汽車的話可能會(huì)更高，是另外的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)的家電之前我們測(cè)過都是可以的，抗干擾測(cè)試也是不錯(cuò)的。

Q3請(qǐng)問液位檢測(cè)做了溫度補(bǔ)償功能嗎？

A：要取決應(yīng)用溫度變化是不是非常劇烈。如果從負(fù)多少度到正幾十度范圍，可能需要做一些適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償，或者我們?cè)谙嗤何坏牟煌瑴囟认伦鰯?shù)據(jù)收集，通過機(jī)器學(xué)習(xí)方式來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)識(shí)別。如果變化和適用環(huán)境不是那么大，可以不用溫度補(bǔ)償。

Q4什么時(shí)候公布？

A：已經(jīng)量產(chǎn)，并有成功的案例。

Q5水位檢測(cè)方案開發(fā)流程是怎么樣的?

A：關(guān)于水位檢測(cè)的開發(fā)流程我們有整套的文檔說明，在開發(fā)前期我們會(huì)提供一個(gè)PCB的設(shè)計(jì)指南。根據(jù)設(shè)計(jì)文檔做完之后，根據(jù)容器的外壁以及液體的形態(tài)，我們會(huì)再給到一套完整的設(shè)計(jì)指南。做完之后通過ModusToolbox軟件工具去自動(dòng)適配參數(shù)，然后就可以得出需要適配的一些最佳的靈敏度、可靠性之類的數(shù)據(jù)。我們都是有很完整的流程和文檔以及工具。有需要的話，可以填寫問卷聯(lián)系我們，把相關(guān)文檔發(fā)給大家。

Q6按鍵檢測(cè)識(shí)別率可以做到多快？

A：按鍵檢測(cè)識(shí)別基本上在第五代的觸摸按鍵，我們開發(fā)環(huán)境里面會(huì)告訴你一個(gè)值，大概是在微秒級(jí)，幾十μs這樣的識(shí)別率，掃描速度是很快的。

Q7工作原理是什么？IQ解調(diào)？

A：我們?cè)诘谖宕|摸，不僅支持電容方式觸摸非金屬的面板，同時(shí)也可以支持金屬面板。如果希望產(chǎn)品做的比較高檔一些，面板是金屬面板，可以用它。有些產(chǎn)品要在水下工作的話，如果用電容方式其實(shí)比較難做到。但是用金屬按鍵用電感方式來做，很容易就可以做到，也不會(huì)誤觸。

Q8Always on是怎么實(shí)現(xiàn)的？

A：我們?cè)诘谖宕O(shè)計(jì)的時(shí)候針對(duì)英飛凌CAPSENSE感應(yīng)技術(shù)模塊，是可以自主的掃描的。在設(shè)計(jì)的時(shí)候就讓CAPSENSE不受制于CPU本身。它自主掃描，一旦發(fā)現(xiàn)掃描有按鍵的時(shí)候就會(huì)返回給CPU，進(jìn)行喚醒然后讓它來做系統(tǒng)功能。

Q9抗干擾性能有什么可以直觀展示的指標(biāo)嗎？

A：我們新一代的第五代觸摸是有一個(gè)標(biāo)志叫SNR，就是信噪比，信號(hào)除以噪聲的比值。

Q10溫水加入后，數(shù)據(jù)會(huì)變化嗎？

A：溫水加進(jìn)去這數(shù)據(jù)應(yīng)該是會(huì)有些許變化的。這個(gè)需要看對(duì)溫度的變化的范圍的要求，室外溫度的一個(gè)變化范圍，我們根據(jù)需要可以去嘗試加上一些溫度補(bǔ)償。

Q11溫濕度劇烈變化的話會(huì)影響使用壽命嗎？

A：使用壽命這個(gè)本身對(duì)按鍵sensor板來說，其實(shí)是沒有影響的。

Q12液位檢測(cè)的sensor怎么設(shè)計(jì)的？

A：在我們的ModusToolbox軟件，大家下載打開工程冊(cè)會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)工具，要設(shè)計(jì)一個(gè)30cm長(zhǎng)、是幾個(gè)按鍵、兩邊的保護(hù)是多少，把這些參數(shù)填進(jìn)去之后我們就可以自動(dòng)去生成DXF的文件，就是Protel或者Altium的文件。可以把資源再copy到你的板上，或者這個(gè)sensor板直接打滿也可以，在這個(gè)基礎(chǔ)上再把一些接口給它換上去就可以直接去用。

Q13自己用PSoC 4000T的開發(fā)板配置液位檢測(cè)功能，有使用文檔之類的介紹嗎？

A：升級(jí)到最新的ModusToolbox軟件3.3之后，我們的英飛凌CAPSENSE感應(yīng)技術(shù)Capsense Tuner它就有對(duì)應(yīng)的這個(gè)功能，可以自動(dòng)去做水位數(shù)據(jù)的收集。收集完之后它通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方式去生成一個(gè)庫(kù)，然后把庫(kù)換到工程里他就自動(dòng)的告訴你水位上升了，它的水位的液面高度，這里面是有對(duì)應(yīng)文檔的。

Q14不同液體靈敏度應(yīng)該不一樣吧？

A：靈敏度可以根據(jù)不同的液體做調(diào)整，我們的PSoC 4000T支持很高的信噪比。

這個(gè)問題我們測(cè)過，比如說自來水、蒸餾水、純凈水。影響不是很大，我們測(cè)的是它本身的寄生電容，我們不光是測(cè)水，比如測(cè)試一些油、洗衣液都是可以的。

Q15英飛凌還有哪些系列MCU支持第5代CAPSENSE觸摸技術(shù)

A：我們現(xiàn)在的4100 Max系列、4000T系列還有4100T plus系列，都可以支持到第五代的觸摸。我們?cè)诤罄m(xù)的所有的產(chǎn)品都會(huì)是以第五代觸摸為主，PSoC4新推出的系列都會(huì)是第五代的觸摸。

Q16相比與第四代的改進(jìn)點(diǎn)主要是什么？

A：PSoC 4000T跟原來的第四代相比有一些不同點(diǎn)，與第四代相比信噪比會(huì)更高。我們做按鍵掃描的時(shí)候，以前如果是需要CPU要做低功耗的時(shí)候，它是需要在CPU定時(shí)去喚醒CAPSENSE去讓它去掃描。

在第五代的時(shí)候有一個(gè)區(qū)別是會(huì)讓你的功耗可以做到更低，一旦掃描發(fā)現(xiàn)有按鍵，這時(shí)候再去喚醒CPU，這樣的話大部分時(shí)間CPU是處于一個(gè)休眠的狀態(tài)，功耗我們可以做到6μA。這樣如果做一些特別是電池供電的產(chǎn)品會(huì)特別有好處，這樣功耗可以做的更低一些。

相對(duì)于第四代其實(shí)本身的信噪比是原來第四代的10倍，就相對(duì)在相同的感應(yīng)面的情況下，信號(hào)是原來的10倍?？梢宰龅母?xì)一些，就有機(jī)會(huì)去做到隔空觸摸，中間不用加彈簧。因?yàn)榧訌椈芍笥幸粋€(gè)問題是在生產(chǎn)線去裝配很麻煩，一包彈簧過來之后工人需要先把一個(gè)個(gè)彈簧解開，然后再人工插上去，再過波峰焊。這樣做還有可能就是裝配的時(shí)候，這個(gè)板做出來最后去跟整機(jī)組裝的時(shí)候，有可能這個(gè)彈簧是歪的，直到裝完之后去測(cè)試才發(fā)現(xiàn)是有問題。那就比較麻煩，我們?yōu)榱私鉀Q這種問題，推出了這個(gè)無彈簧的模式，這樣的好處就是不需要再把彈簧放到板上去了。另外的話也不會(huì)去擋住光，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的時(shí)候如果是有彈簧，是有一個(gè)陰影在面板上，這樣的話我們不用去擋住光顯示效果會(huì)更好。然后對(duì)整個(gè)裝配來說中間沒有阻擋，整個(gè)裝配起來測(cè)試效果是一樣的，有更好的效果。

Q17電感檢測(cè)主要用在什么場(chǎng)景？相比與電容檢測(cè)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

A：更高的信噪比和更低功耗，可以支持隔空觸摸，液位檢測(cè)等應(yīng)用。

Q18請(qǐng)問如何實(shí)現(xiàn)金屬面板檢測(cè)？金屬面板不會(huì)屏蔽人體和pad之間的電容嗎？

A：這個(gè)問題就是我要明確金屬面板的感應(yīng)并不是依賴于這個(gè)自電容，我們的方式叫做電感的方式我們叫Magsense的方式，它主要是依賴這個(gè)金屬面板的形變來達(dá)到檢測(cè)按鍵的目的，所以它在原理上是會(huì)有所區(qū)別的。

Q19液位檢測(cè)需要多少個(gè)電容電極？

A：默認(rèn)最少是5個(gè)，然后可以更多，在設(shè)計(jì)軟件可以自動(dòng)自己去調(diào)整。

Q20剛才說了過cs測(cè)試沒問題，那RFI射頻干擾測(cè)試會(huì)誤觸發(fā)嗎？

A：RFI的測(cè)試射頻干擾，這個(gè)測(cè)試因?yàn)樾枰Y(jié)合到RFI射頻干擾測(cè)試，這個(gè)是需要結(jié)合到產(chǎn)品具體本身，我們?cè)谛乱淮睦锩孢€會(huì)有一些我們叫硬件濾波器，是可以去調(diào)節(jié)它的濾波深度的，根據(jù)RFI的抗干擾的方式去做調(diào)節(jié)是可以的，目前因?yàn)楦蓴_測(cè)試我們沒有實(shí)驗(yàn)室。如果需要的話，做好板之后我們可以讓代理商同事去協(xié)助，調(diào)試一下就好這個(gè)因?yàn)閱栴}不大。

Q21液位檢測(cè) 燒水壺是金屬的可以檢測(cè)么？

A：我剛剛講了就是看液位檢測(cè)放在哪個(gè)位置，如果整個(gè)你放在外面肯定是不可行。因?yàn)樗麄€(gè)是金屬，如果這個(gè)液位檢測(cè)，測(cè)試棒是放在里面的話應(yīng)該是可以，就是要從結(jié)構(gòu)上要做一些處理。

Q22PSoC 4000T有哪些主要特點(diǎn)？

A：一個(gè)是我們的信噪比，現(xiàn)在我的第四代會(huì)高10倍以上，然后功耗是原來1/10，對(duì)電源紋波的敏感性會(huì)降低，就是可以忍受更大的電源紋波，然后可以做一些無彈簧的按鍵設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行水位檢測(cè)。還有一個(gè)方式我們剛剛視頻可能沒有提到，我們還可以做家里用的油煙機(jī)，你有沒有發(fā)現(xiàn)會(huì)有兩只小眼睛看著你，當(dāng)你想做揮手動(dòng)作時(shí)其實(shí)有兩個(gè)小眼睛看著，那兩個(gè)小眼睛是紅外模塊。如果油煙機(jī)是白色的油煙機(jī)，需要開這兩個(gè)小孔去讓這個(gè)外觀透出來，整個(gè)設(shè)計(jì)的難度是比較大，另外紅外模塊它對(duì)顏色比較敏感，比如你的手是黑色的狀態(tài)，它是沒有反應(yīng)的。另外它對(duì)外界的光的強(qiáng)度是有也比較敏感。比如你把外面的光給它關(guān)掉之后再去感應(yīng)，它是比較遲鈍甚至沒有響應(yīng)。還有就是紅外的模塊的壽命，如果想希望它做的比較遠(yuǎn)的話，它的發(fā)射強(qiáng)度比較高那它的衰減也會(huì)比較快，而這是它的問題，那我們?cè)趺慈ソ鉀Q這么一個(gè)問題。

我們就只需要在原來紅模塊的位置上重新布兩個(gè)Pad，把這兩個(gè)Pad接到第五代觸摸上去，感應(yīng)的距離可以根據(jù)你的Pad大小可以做比如說5cm、10cm甚至十幾厘米，足夠大20cm都可以。這樣再去做個(gè)揮手動(dòng)作就很簡(jiǎn)單，就不需要去開這個(gè)窗，只是兩個(gè)Pad放在PCB上就可以實(shí)現(xiàn)左右揮手去實(shí)現(xiàn)這個(gè)油煙機(jī)的揮手感應(yīng)的功能。

Q23這次展示的demo是基于電容檢測(cè)還是形變量的原理？

A：水位檢測(cè)是基于電容的方式，還有PSoC 4000T我們用來做液位檢測(cè)，之所以做液位檢測(cè)的原因，就是你用浮球或者用電極的話，是會(huì)對(duì)水有污染的。我們做液位檢測(cè)用隔空的方式來做，不會(huì)造成二次污染，精度可以做的更高一些、功耗也可以做的更低一些。同時(shí)還方便把水箱拿出去做清潔，清潔之后再換回來可以繼續(xù)工作。如果做了一個(gè)咖啡機(jī)，肯定不希望因?yàn)槠渌臇|西導(dǎo)致咖啡受到污染，因?yàn)楫吘故且鹊?，所以用我們第五代觸摸方式做水位檢測(cè)是很好的一個(gè)方式。

Q24電感原理是監(jiān)測(cè)金屬面板形變，那這樣金屬面板厚度有啥要求？

A：水位檢測(cè)對(duì)容器的材質(zhì)和厚度的要求，我們對(duì)容器主要要求它是非金屬的材質(zhì)。厚度主要是會(huì)跟精度有關(guān)系，越厚就意味著它的精度可能相對(duì)就會(huì)比較弱一點(diǎn)。盡可能做的薄一點(diǎn)，比如做2到3個(gè)毫米厚，這樣精度可以有保證，做厚了也是可以檢測(cè)，只是精度會(huì)有些誤差。

如果從用戶的角度來講，這個(gè)面板做的比較厚的話，需要用的力會(huì)比較大；另外我們?cè)谧鼋饘倜姘宓臅r(shí)候，在下面會(huì)墊一個(gè)材料把按鍵的周邊給墊起來，讓它有足夠的空間去形變，這個(gè)面板不要做的太厚，讓客戶方便去按下去的時(shí)候有反應(yīng)就可以。

Q25如果要做到45cm接近感應(yīng)，檢測(cè)pad面積需要做到多大？感謝！

A：接近感應(yīng)有看資料講到接近感應(yīng)可以做到45cm，請(qǐng)問是否依靠電容檢測(cè)嗎？這個(gè)是用的電容檢測(cè)的方式。目前做十幾厘米的話，Pad大概是3cm乘4cm左右，可以去按這個(gè)去估算。如果做到45cm的話45cm其實(shí)蠻遠(yuǎn)了，做6cm到8cm我覺得應(yīng)該是可以。但是要考慮的是前面做45cm后面也會(huì)檢測(cè)到45cm，所以如果需要做前面的話，我們后面還可能還需要做一些輔助的處理，需要把它后面的地方給他屏蔽掉。這樣才能正常的工作，不然會(huì)前后45cm都會(huì)有反應(yīng)。

Q26形變量的感應(yīng)原理是基于壓容的原理嗎？

A：我們是基于電感的方式，金屬面板或者基于電感方式，不是壓容。純粹靠金屬面板的微小的形變，微米級(jí)的變化，我們就可以做。