capsense技術(shù)就是利用電容感應(yīng)的原理來判斷手指或其他導(dǎo)體的存在與否，這是由cypress psoc實(shí)現(xiàn)的。這種新型的方式可以替代機(jī)械按鍵，機(jī)械滑條，薄膜鍵盤等等。電容感應(yīng)典型的應(yīng)用有按鍵、滑條、觸摸板、觸摸屏、接近式感應(yīng)等等，sensor可以是pcb上的銅箔。電容感應(yīng)原理是pcb板上相鄰的導(dǎo)線或銅箔之間存在寄生電容，可以稱它c(diǎn)p ， cp大小同時(shí)和覆蓋物種類有關(guān)，當(dāng)有手指接近或觸摸銅箔時(shí)，相當(dāng)于附加了兩個(gè)電容并聯(lián)在cp上，通過檢測(cè)電容的變化就可以確定是否有手指存在，這就是電容感應(yīng)的基本原理。

　　capsense實(shí)現(xiàn)方式有兩種，csa和csd。csa就是逐次逼近電容感應(yīng)（capsense successive approximation）的簡(jiǎn)稱，csd就是sigma-delta調(diào)制電容感應(yīng)（capsense sigma-delta sigma delta）的簡(jiǎn)稱。

capsense在白色家電中的應(yīng)用

　　電容感應(yīng)方式（capsense）有很多優(yōu)點(diǎn)，非常適用于白色家電。白色家電屬于家庭用品，美觀和性能是第一需求，此外還有防水、抗干擾等許多要求，對(duì)此，capsense都能一一滿足。另外，白色家電還需要很多其他的控制，比如lcd控制、馬達(dá)控制、溫度控制、水位控制等，cypress psoc可以實(shí)現(xiàn)上述全部需求。下面逐個(gè)介紹psoc capsense如何實(shí)現(xiàn)這些需求。

美觀和性能

　　把觸摸按鍵和傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵做一下比較可以發(fā)現(xiàn)，觸摸按鍵更加時(shí)尚美觀；不需要額外的按鍵，因而可以節(jié)省空間；再者，使用cypress psoc除了可以控制觸摸按鍵外，還可以實(shí)現(xiàn)其他功能，從而總體成本較低；使用觸摸按鍵，假如不破壞pcb，按鍵就不會(huì)破壞，從而保證更長(zhǎng)的使用壽命；在白色家電關(guān)心的防水性能上，觸摸按鍵也凸顯優(yōu)勢(shì)。下表對(duì)這兩種按鍵進(jìn)行了比較：

　　目前被廣泛采用的觸摸按鍵/觸摸屏主要有兩種關(guān)鍵技術(shù)，分別為電阻式與電容式，電容式感應(yīng)技術(shù)由于具有耐用、易于低成本實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，從而逐漸成為觸摸控制的首選技術(shù)。我們 來比較一下這兩種觸摸技術(shù)，首先，電容觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力來產(chǎn)生信號(hào)；而且電容觸摸屏在生產(chǎn)后只需要一次或者完全不需要校正，而電阻技術(shù)需要常規(guī)的校正，這主要是因?yàn)閕to材料暴露在空氣或空氣隔層里會(huì)造成電阻的變化；電容方案的壽命也會(huì)長(zhǎng)些，因?yàn)殡娙萦|摸屏中的部件不需要作任何移動(dòng)；電阻觸摸屏中，上層的薄膜需要足夠薄才能有彈性，以便向下彎曲接觸到下面的薄膜，所以易損傷。下表對(duì)這兩種技術(shù)作了對(duì)比。

防水設(shè)計(jì)

　　在白色家電產(chǎn)品中，防水設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，我們以cypress psoc為例介紹一下如何實(shí)現(xiàn)防水效果。

　　3個(gè)sensor為例描述了按鍵的防水設(shè)計(jì)，可以設(shè)計(jì)成sensor板和pcb板分開，這樣sensor板可以更好的區(qū)分不同的狀況，比如板子上是否出現(xiàn)水珠。

　　sensor板的設(shè)計(jì)，板中央有三個(gè)觸摸按鍵，周圍有兩圈保護(hù)電極（shield electrode）和一圈防護(hù)sensor(guard sensor)。內(nèi)圈的保護(hù)電極用來防止觸摸按鍵對(duì)水滴的誤判，防護(hù)sensor用來判斷水流的存在與否，外圈保護(hù)電極可以避免保護(hù)sensor對(duì)水滴的誤判。

抗干擾設(shè)計(jì)

　　抗干擾設(shè)計(jì)也是白色家電考慮重點(diǎn)之一，來看看 cypress psoc是如何完成的。

　　在csa設(shè)計(jì)中，抗干擾能力體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一，采用了開關(guān)電容電路，它和外部調(diào)制電容組成了低阻通路，感應(yīng)電容上的噪聲由于低阻通路的原因,在到達(dá)調(diào)制器之前已得到了很大的衰減。另外，csa方式分為三個(gè)階段，階段1感應(yīng)電容連接內(nèi)部模擬總線，完成初始化的工作，通過開關(guān)電容使cmod恢復(fù)到起始電壓vstart；階段2為掃描階段，此時(shí)開關(guān)電路部分?jǐn)嚅_，由恒流源給cmod充電，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，一直到cmod電壓達(dá)到比較器參考電壓，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)結(jié)束；階段3，掃描結(jié)束，firmware處理計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)。這三個(gè)階段結(jié)束就完成了一次掃描，然后會(huì)進(jìn)入下一次掃描。感應(yīng)電容cx只有在階段1連接內(nèi)部總線，在真正的測(cè)量計(jì)數(shù)階段，階段2和3都是斷開的，那么cx上的噪聲就不會(huì)影響到計(jì)數(shù)，所以抗干擾能力大大提高了。

　　csd在抗干擾方面也做了專門的設(shè)計(jì)，對(duì)各種噪聲和靜電干擾都有顯著提高。首先，和csa相同，開關(guān)電路可以和 外部調(diào)制電容組成低阻通路，感應(yīng)電容上的噪聲由于低阻通路的原因，在到達(dá)調(diào)制器之前已得到了很大的衰減；中頻噪聲的頻率范圍覆蓋了psoc的工作頻率范圍，因此當(dāng)噪聲的頻率或諧波分量與開關(guān)電容模塊的頻率相同時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致調(diào)制器的充電電流發(fā)生變化，從而使得計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)發(fā)生變化。csd采用偽隨機(jī)序列發(fā)生器控制開關(guān)1和2的切換，從而可以有良好的抗中頻噪聲性能；超高頻噪聲可以通過在每個(gè)sensor的i/o口串聯(lián)一個(gè)電阻和并聯(lián)一個(gè)電容進(jìn)行衰減；esd會(huì)導(dǎo)致psoc的gpio的保護(hù)二極管瞬間導(dǎo)通，從而使得計(jì)數(shù)器值會(huì)有來回波動(dòng)，在目前csd方案中，可以用firmware來減小或消除靜電干擾。

capsense plus

　　capsense plus指除capsense以外，psoc還可以實(shí)現(xiàn)很多其他功能，比如：le