在觸摸式用戶界面中實(shí)現(xiàn)觸覺技術(shù)

　　? 壓電促動(dòng)器：壓電促動(dòng)器采用逆壓電效應(yīng)工作原理 – 向壓電晶體施加電壓時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶體產(chǎn)生物理變形。這種物理變形能夠用于產(chǎn)生振動(dòng)，以提供觸摸反饋。壓電促動(dòng)器由陶瓷材料制成。壓電促動(dòng)器的輸入電壓是正弦波。壓電促動(dòng)器的工作電壓范圍是50~200 Vpp，其瞬時(shí)電流可達(dá)到300mA。壓電促動(dòng)器的工作頻率范圍是150~300Hz。此類促動(dòng)器重量輕，尺寸小，而且能夠提供快速響應(yīng)時(shí)間(<1ms)，因此適合在手機(jī)和平板電腦中提供高質(zhì)量的觸覺效果。

　　圖6：壓電促動(dòng)器結(jié)構(gòu)

　　促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路/IC：應(yīng)用處理器/MCU提供的輸出電壓/電流通常不足以驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器。例如，典型的ERM電機(jī)需要130~160mA的電流。驅(qū)動(dòng)此電流的促動(dòng)器需要外部驅(qū)動(dòng)電路。

　　驅(qū)動(dòng)電路可以采用以下方式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

　　? 分立組件 – 驅(qū)動(dòng)電路可以采用BJT或MOSFET等分立組件構(gòu)成。許多應(yīng)用采用MOSFET，因?yàn)槠湫矢哂贐JT。圖7所示為一種簡(jiǎn)單的高側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。在此電路中，MOSFET在飽和區(qū)運(yùn)行，提供開關(guān)功能。通過向MOSFET輸入端發(fā)送PWM信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。采用分立組件設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)勢(shì)在于具有更高的靈活性和更好的設(shè)計(jì)控制。劣勢(shì)則是設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，而且需要占用更多的板級(jí)空間。

　　圖7：采用分立組件的ERM電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

　　? 專用促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)IC/放大器IC：驅(qū)動(dòng)觸覺系統(tǒng)中促動(dòng)器的最常用方法是采用專用促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器或放大器IC。音頻放大器IC可用于采用簡(jiǎn)單觸覺效果的應(yīng)用，如：振動(dòng)提醒、單擊/雙擊等。而提供高級(jí)觸覺反饋效果可以采用專用的促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)IC。設(shè)計(jì)此類促動(dòng)器旨在通過控制促動(dòng)器的輸入電壓/電流來(lái)優(yōu)化觸覺反饋效果。另外，如前所述，有少數(shù)促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器采用內(nèi)置的觸覺軟件庫(kù)。在應(yīng)用處理器中無(wú)法實(shí)現(xiàn)觸覺處理的設(shè)計(jì)可以采用專用的觸覺驅(qū)動(dòng)IC。

　　圖8：采用促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)IC的ERM電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

　　賽普拉斯參考頁(yè)面：

　　1. 賽普拉斯CapSense與TrueTouch控制器 - http://www.cypress.com/?id=1932

　　2. 支持集成型觸覺技術(shù)的賽普拉斯 CapSense控制器 - http://www.cypress.com/?id=3472

　　3. 賽普拉斯 TS2000觸覺技術(shù)用戶模塊數(shù)據(jù)表 - http://www.cypress.com/?rID=55635