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非常简单的汽车触摸按键解决方案


  来源: ZLG立功科技 时间:2019-11-28 编辑:仪商WXF
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随着科技的发展,人机交互也从实体按键演变到虚拟按键。虚拟按键已经影响到我们生活的各个方面,触屏手机的出现已经深深地改变了人们的生活。触摸按键有着不怕磨损、不受温湿度影响、防水保护和成本低廉等优势,且面板图案的大小和形状可灵活设计,外型美观、时尚、不褪色,不变形,经久耐用,可从根本上解决了各种金属面板以及各种机械面板无法达到的效果,越来越受到各大车厂青睐。ZLG根据目前市场的需求,基于S32K1xx 设计了一套可应用在汽车上的触摸按键解决方案。

 

电容触摸按键原理

 

当人体(手指)接触金属感应片的时候,由于人体相当于是一个接大地的电容,因此会在感应电极和大地之间形成一个电容,感应电容通常有几pF到几十pF。利用这个最基本的原理,在外部搭建相关的电路,就可以根据这个电容量的变化,检测是否有人体接触金属感应电极。目前市面上消费级的产品常用的检测电容方式是根据电容的充电时间的变化来判断是否有按键按下。


常用检测电容原理

图1 常用检测电容原理


S32K Touch Sense

 

与常用电容检测方法不同的是,S32K Touch Sense是将电极的电容变化转换为模拟电压的变化,解决了通过计算充放电时间来检测电容方案的时间精度问题,使用12bit ADC可获得更高的测量精度。测量时,MCU通过ADC采样到电容的模拟电压并转换到数字域,数字化信号经过IIR滤波后再由应用软件算法进行处理后可检测到当前是触摸或释放状态。

 

此电容检测方式分为三个过程:

       电荷分布;

       电荷再分布;

       等效电压数字化。


 S32K Touch Sense硬件框图

2 S32K Touch Sense硬件框图

 

方案介绍

 

传统的机械式按键尽管价格便宜,但是按压易损,故障率较高。相比于此,电容式触摸按键具有不怕磨损、不受温湿度影响、防水保护和成本低廉等优势。ZLGS32K Touch Sense基础上设计了一款可应用在汽车的触控按键解决方案。方案主要包含触摸检测功能和CAN通信功能。方案核心器件符合ISO26262 ASIL-B等级,在提高性能的同时,保证了产品的可靠性。可应用于汽车空调触控板、方向盘HOD、无钥匙门把手、汽车天窗等。

 

3 方案框图


方案优势:

        单芯片解决方案,成本更低;

        核心器件符合ISO26262 ASIL-B等级;

        无需太多外部元件,需要空间较小;

        低功耗,扫描电极时仅需350uA电流;

        提供完整的硬件支持;

        提供完整的软件算法开发支持;

        可扩展性,根据需求增减MCU引脚数量。

关键词:汽车触摸按键 解决方案    浏览量:363

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