觸摸感應技術及其應用——基於CapSense ( 簡體 字) |
| 作者：翁小平 | 類別：1. -> 電子工程 -> 電子電氣 |
| 譯者： |
| 出版社：北京航空航天大學出版社 |  3dWoo書號： 25110
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| 出版日：1/1/2010 |
| 頁數：227 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787811249972 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言： 包含觸摸感應技術的產品已經越來越多地進入到人們的生活當中。從帶觸摸按鍵或觸摸屏的手機，到作為標配的筆記本計算機的觸摸板和馬路邊自動取款機上的觸摸屏等，帶觸摸感應功能的產品已經隨處可見。觸摸感應技術顛覆了傳統的機械按鍵和電位器的概念，為人們帶來了快捷、方便和時尚。觸摸感應技術，尤其是觸摸屏技術的出現使人機交互的方式產生了革命性的變化，使人們體驗到了更容易、更神奇的人機交互方式。觸摸屏技術在軟件的配合下可以隨著LCD顯示內容的變化而實現無數的按鍵和滑條的功能，在許多使用觸摸感應技術的產品中，機械的按鍵和電位器幾乎完全被替代掉。而具有多觸點和手勢識別功能的觸摸屏的出現，使觸摸感應技術的發展進入到一個新階段。
觸摸感應技術涵概的內容非常廣泛，觸摸感應實現的原理也各種各樣。從原理上來講，有基于電阻變化的觸摸感應技術，有基于電容變化的觸摸感應技術，也有基于聲波的觸摸感應技術和基于紅外線的觸摸感應技術等。各種觸摸感應技術有其各自的特點和應用場合。其中，基于電容變化的觸摸感應技術具有結構簡單、穩定性好、靈敏度高等特點。在以前，由于控制電路相對復雜，成本比較高使其應用相對較少。最近幾年，由于集成電路技術的飛速發展，使得基于電容變化的觸摸感應技術也獲得了飛速發展，這種技術也變得越來越成熟。基于電容變化的觸摸感應技術不僅可以實現觸摸按鍵、觸摸滑條，還可以實現觸摸板和觸摸屏功能。具有多觸點和手勢識別功能的觸摸屏就是使用基于電容變化的觸摸感應技術來實現的。
賽普拉斯（Cypress）半導體公司的CapSense觸摸感應技術是基于電容變化的觸摸感應技術。它通過在PSoC芯片上所構建的CapSense模塊來實現觸摸感應的應用。CapSense依靠PSoC芯片所具有的豐富的數字資源、模擬資源和MCU資源以及它的數字與模擬資源可配置的強大功能，使CapSense觸摸感應技術不僅具有好的觸摸感應性能，而且外圍元件少，可支持的觸摸感應器的數目多，在實現觸摸感應功能的同時也可以實施其他的MCU應用功能（稱之為CapSense Plus）。同時，它有多個構造（CSD、CSA和CSR）可以選擇，多種開發方式可以選擇。可選的開發方式包括基于PSoC Designer開發平臺的開發方式、基于PSoC Express開發平臺的開發方式及基于CapSense Express開發平臺的開發方式，可以滿足不同的產品應用和不同層次用戶的各種觸摸感應應用的需求。
本書介紹了一般的觸摸感應技術，重點討論了CapSense觸摸感應技術。從多個方面和多個角度對CapSense觸摸感應技術進行介紹。首先，希望通過本書能使讀者對觸摸感應技術有一個總體的認知，對CapSense觸摸感應技術有一個比較全面的了解；其次，希望讀者了解這一技術的同時，能夠掌握這一技術的軟、硬件開發與調試方法和技巧。本書適合對觸摸感應技術感興趣的讀者和從事觸摸感應應用開發的設計工程師閱讀，也可作為大學電子技術相關專業高年級學生的參考書。
本書的第1章、第2章和第4章介紹一般的觸摸感應技術，包括觸摸感應技術的概述、觸摸感應技術的類型及觸摸按鍵、滑條、觸摸板和觸摸屏。其余7章介紹基于CapSense的觸摸感應技術及其應用。
感謝李石磊先生和北京航空航天大學出版社的策劃，在寫作過程中給予了許多寶貴的意見，使本書得以脫稿問世。也感謝我的同事秦政和李廣海為本書提供了有價值的素材；胡敏華、柳玉仙、趙向陽幫助繪制了部分插圖。由于編者的水平有限，錯誤和不妥之處難免，敬請讀者批評指正。有興趣的讀者可以發送郵件到WXP@cypress.com，與作者進一步交流；也可發送郵件到buaffy@sina.com，與本書策劃編輯進行交流。
編著者
2009年9月 |
內容簡介： 從原理性和實用性出發，介紹了一般的觸摸感應技術和賽普拉斯半導體公司基于CapSense模塊的觸摸感應技術。內容主要包括觸摸感應技術概述，觸摸感應技術的類型，CapSense觸摸感應技術，觸摸按鍵、滑條、觸摸板和觸摸屏，觸摸感應項目開發的流程和調試技術，觸摸感應的低功耗應用，觸摸感應的噪聲縮減和抗干擾，電容感應觸摸屏和多觸點檢測技術，用動態重配置實施CapSense Plus以及用PSoC Express實施觸摸感應按鍵和滑條等。
本書適合對觸摸感應技術感興趣的讀者和從事觸摸感應應用開發的設計工程師閱讀，也可作為大學電子技術相關專業高年級學生的參考書。 |
目錄：第1章 觸摸感應技術概述1
第2章 觸摸感應技術的類型4
2.1基于電阻型觸摸感應技術4
2.2基于電容型觸摸感應技術8
2.2.1電場變化觸摸感應技術8
2.2.2充電傳輸觸摸感應技術15
2.2.3松弛振蕩器觸摸感應技術16
第3章CapSense觸摸感應技術19
3.1 PSoC基礎19
3.1.1 PSoC的功能框圖19
3.1.2 PSoC的數字模塊21
3.1.3 PSoC的模擬模塊23
3.1.4 PSoC功能模塊的構造26
3.2 CapSense 電容感應的基本概念27
3.2.1電容的物理基礎27
3.2.2觸摸應用人體的電容模型28
3.2.3開關電容及等效電阻29
3.3 CapSense CSD觸摸感應模塊30
3.3.1 CSD模塊的硬件構造30
3.3.2 CSD模塊的數學原理36
3.4 CapSense CSA觸摸感應模塊37
3.4.1 CSA觸摸感應模塊的硬件構造和工作原理37
3.4.2 CSA觸摸感應模塊的數學理論40
3.5 CapSense CSR觸摸感應模塊41
3.6 基本線的概念和算法43
3.7 CapSense模塊的參數和API函數46
3.7.1 CSD觸摸感應模塊參數46
3.7.2 CSA觸摸感應模塊參數50
3.7.3 CSR觸摸感應模塊參數52
3.7.4 CapSense模塊的API函數53
3.8三種模塊的比較58
第4章 觸摸按鍵、滑條、觸摸板和觸摸屏61
4.1觸摸按鍵62
4.2觸摸滑條66
4.3觸摸板72
4.4觸摸屏76
4.4.1觸摸屏的主要類型和材料76
4.4.2觸摸屏的典型特征76
4.4.3電阻式觸摸屏原理78
4.4.4紅外線觸摸屏原理80
4.4.5表面聲波式觸摸屏原理82
4.4.6表面電容觸摸屏原理84
4.4.7投影電容觸摸屏88
第5章 觸摸感應項目開發的流程和調試技術89
5.1 CapSense觸摸感應項目的開發流程89
5.2靈敏度和信噪比97
5.3用RS232串口調試觸摸感應項目98
5.3.1用超級終端加Excel調試觸摸感應項目98
5.3.2用專用串口軟件調試觸摸感應項目107
5.4用I2CUSB橋調試觸摸感應項目115
5.5 CSD用戶模塊觸摸感應調試技巧124
第6章 觸摸感應的低功耗應用131
6.1影響功耗的因素131
6.1.1功耗在PSoC內各資源的分配131
6.1.2用SLEEP方式降低功耗133
6.2空閑方式133
6.3深度睡眠方式134
6.4充電泵135
第7章 觸摸感應的噪聲縮減和抗干擾136
7.1布板與靈敏度和噪聲136
7.1.1感應按鍵和地之間的間隙137
7.1.2感應按鍵之間的距離137
7.1.3滑條的尺寸和布板138
7.1.4觸摸板139
7.1.5感應按鍵的走線139
7.1.6多層板141
7.1.7覆蓋物142
7.1.8感應器在子板上143
7.1.9 LED背光144
7.2防水144
7.2.1使用參考感應塊實施防水144
7.2.2使用保護電極實施防水145
7.2.3實施防水應用的參考設計148
7.2.4小水滴的防水策略152
7.3無線電干擾152
7.3.1無線電和ESD干擾分析152
7.3.2 CSD用戶模塊與CSR用戶模塊的抗干擾性能對比157
7.3.3無線電干擾的軟件濾波159
7.4 CapSense觸摸感應技術在手機中的應用159
第8章 電容感應觸摸屏和多觸點檢測技術163
8.1單觸點和多觸點的概念163
8.2電容感應觸摸屏的結構和原理165
8.2.1投影電容觸摸屏的基本概念165
8.2.2用CapSense CSD實現電容觸摸屏的雙觸點手勢應用167
8.3觸摸屏的所有觸點檢測技術173
8.3.1自電容和互電容173
8.3.2用交叉點掃描技術實施電容觸摸屏175
8.3.3使用全觸點檢測的電容觸摸屏的構造177
8.3.4電容觸摸屏的ITO圖樣179
8.4電容感應觸摸屏的電學參數定義181
8.5電容感應觸摸屏需要解決的問題183
8.5.1靈敏度與信噪比183
8.5.2手指的定位186
8.5.3 LCD的干擾187
8.6電容感應觸摸屏用戶模塊API188
第9章 用動態重配置實施CapSense Plus193
9.1什么是動態重配置193
9.2動態重配置的實施194
9.3怎樣用動態重配置實施CapSense Plus195
9.4用動態重配置實施CapSense Plus的注意事項197
第10章 用PSoC Express實施觸摸感應按鍵和滑條199
10.1 PSoC Express簡介及系統級應用開發199
10.1.1芯片級應用開發200
10.1.2系統級應用開發201
10.1.3系統級應用開發項目的層次結構201
10.2 PSoC Express實施觸摸感應按鍵和滑條202
10.2.1基于PSoC Designer 5.0的開發流程202
10.2.2 PSoC Express的開發環境203
10.2.3實施透明化的觸摸感應應用開發208
10.3 CapSense Express實施觸摸感應按鍵和滑條開發211
附錄 TX8串口軟件實現程序222
參考文獻228 |
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