優(yōu)化電容式觸控應(yīng)用的平均功耗

　　其中：

　　I_{活動(dòng)} = 控制器對(duì)傳感器進(jìn)行采樣時(shí)所消耗的電流

　　T_{活動(dòng)} = 控制器對(duì)所有傳感器采樣所需的時(shí)間

　　I_睡眠= 控制器處于睡眠模式時(shí)所消耗的電流

　　T_睡眠= 控制器處于睡眠模式所持續(xù)的時(shí)間

　　一般來(lái)說(shuō)，人的手指觸摸按鈕的時(shí)間不可能短于150ms。典型的模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間介于200至6000us。 這意味著在傳感器被觸摸的150ms時(shí)間內(nèi)可以進(jìn)行數(shù)次模數(shù)轉(zhuǎn)換。應(yīng)根據(jù)您的具體模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間來(lái)優(yōu)化報(bào)告率。

　　降低C_P有助于縮短活動(dòng)時(shí)間(T_{活動(dòng)})，因?yàn)榭刂破骺梢允褂幂^低的模數(shù)轉(zhuǎn)換器分辨率。選用具有較低工作電流的電容式感應(yīng)控制器可以降低I_{活動(dòng)}。記住，睡眠模式電流對(duì)平均電流的影響最小。

　　根據(jù)手指觸控事件改變報(bào)告率

　　在選擇報(bào)告率時(shí)應(yīng)考慮用戶(hù)與設(shè)備的互動(dòng)方式。消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品可能每次開(kāi)機(jī)后數(shù)小時(shí)內(nèi)手指都不會(huì)觸摸用戶(hù)界面。例如，音響系統(tǒng)或電視遙控器上的按鈕只有在一些像調(diào)節(jié)音量或更換頻道等情況下，才偶爾會(huì)使用到。但是，一旦按下某個(gè)按鈕，用戶(hù)就有可能需要觸摸多個(gè)按鈕來(lái)達(dá)到預(yù)期的效果。

　　根據(jù)這個(gè)實(shí)例，可降低對(duì)傳感器的采樣頻率(低報(bào)告率模式)，直到檢測(cè)到有按鈕被觸摸，這時(shí)再調(diào)高報(bào)告率(高報(bào)告率模式)以便對(duì)后續(xù)觸摸進(jìn)行快速響應(yīng)(如圖3所示)。如果在一段時(shí)間內(nèi)未檢測(cè)到手指觸摸，電容式感應(yīng)控制器就可以恢復(fù)到低報(bào)告率模式?？梢愿鶕?jù)觸控事件，使用可編程電容式感應(yīng)控制器來(lái)動(dòng)態(tài)改變報(bào)告率?！　?/p>

 

　　為了進(jìn)一步降低功耗，可在控制器處于低報(bào)告率模式下時(shí)將用戶(hù)界面的背光燈關(guān)閉。一旦檢測(cè)到有觸摸， 在控制器進(jìn)入高報(bào)告率模式時(shí)會(huì)再次打開(kāi)背光燈。

　　利用優(yōu)先規(guī)則將控制器從睡眠模式中喚醒

　　在有些應(yīng)用中，所有按鈕都不能將電容式感應(yīng)控制器從睡眠模式中喚醒。

　　例如，當(dāng)電視機(jī)關(guān)閉后，控制器只需檢測(cè)電源按鈕上的手指觸控以便打開(kāi)電視。在這個(gè)應(yīng)用中，當(dāng)關(guān)閉電源時(shí)，控制器只需對(duì)電源按鈕進(jìn)行采樣，而無(wú)需對(duì)電視機(jī)前面板上的任何其它按鈕進(jìn)行采樣。這樣可以縮短T活動(dòng)，并顯著降低平均功耗。

　　讓我們來(lái)了解一下典型的電視機(jī)前面板情況：

　　♦ 八個(gè)電容式觸控感應(yīng)按鈕
　　♦ 采樣時(shí)間 = 500uS/按鈕
　　♦ I_{活動(dòng)} = 4mA
　　♦ T_{活動(dòng)} = 10ms
　　♦ I_睡眠 = 1uA
　　♦ T_睡眠 = 90ms.

　　根據(jù)方程式1，當(dāng)對(duì)所有按鈕采樣時(shí)：

　　I_平均 = 160uA

　　當(dāng)只有對(duì)電源按鈕采樣時(shí)：

　　I_平均 = 20uA

　　在本文的第二部分，我將探討優(yōu)化電容式觸控感應(yīng)設(shè)計(jì)平均功耗的其他方法，例如：

　　♦ 使用聯(lián)動(dòng)電容式傳感器法將控制器從睡眠模式中喚醒
　　♦ 使用接近傳感器將控制器從睡眠模式中喚醒
　　♦ 使用外部穩(wěn)壓器關(guān)閉電源
　　♦ 選用針對(duì)電容式感應(yīng)控制器的低功耗選項(xiàng)