優(yōu)化電容式觸控應(yīng)用的平均功耗

　　其中：

　　I_活動 = 控制器對傳感器進(jìn)行采樣時所消耗的電流

　　T_活動 = 控制器對所有傳感器采樣所需的時間

　　I_睡眠= 控制器處于睡眠模式時所消耗的電流

　　T_睡眠= 控制器處于睡眠模式所持續(xù)的時間

　　一般來說，人的手指觸摸按鈕的時間不可能短于150ms。典型的模數(shù)轉(zhuǎn)換時間介于200至6000us。 這意味著在傳感器被觸摸的150ms時間內(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)換時間來優(yōu)化報告率。

　　降低C_P有助于縮短活動時間(T_活動)，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。記住，睡眠模式電流對平均電流的影響最小。

　　根據(jù)手指觸控事件改變報告率

　　在選擇報告率時應(yīng)考慮用戶與設(shè)備的互動方式。消費(fèi)類電子產(chǎn)品可能每次開機(jī)后數(shù)小時內(nèi)手指都不會觸摸用戶界面。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，才偶爾會使用到。但是，一旦按下某個按鈕，用戶就有可能需要觸摸多個按鈕來達(dá)到預(yù)期的效果。

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

 

　　為了進(jìn)一步降低功耗，可在控制器處于低報告率模式下時將用戶界面的背光燈關(guān)閉。一旦檢測到有觸摸， 在控制器進(jìn)入高報告率模式時會再次打開背光燈。

　　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，控制器只需檢測電源按鈕上的手指觸控以便打開電視。在這個應(yīng)用中，當(dāng)關(guān)閉電源時，控制器只需對電源按鈕進(jìn)行采樣，而無需對電視機(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，并顯著降低平均功耗。

　　讓我們來了解一下典型的電視機(jī)前面板情況：

　　♦ 八個電容式觸控感應(yīng)按鈕
　　♦ 采樣時間 = 500uS/按鈕
　　♦ I_活動 = 4mA
　　♦ T_活動 = 10ms
　　♦ I_睡眠 = 1uA
　　♦ T_睡眠 = 90ms.

　　根據(jù)方程式1，當(dāng)對所有按鈕采樣時：

　　I_平均 = 160uA

　　當(dāng)只有對電源按鈕采樣時：

　　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)計平均功耗的其他方法，例如：

　　♦ 使用聯(lián)動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
　　♦ 選用針對電容式感應(yīng)控制器的低功耗選項