優(yōu)化電容式觸控應用的平均功耗
其中:
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/147237.htmI活動 = 控制器對傳感器進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)可以進行數(shù)次模數(shù)轉換。應根據(jù)您的具體模數(shù)轉換時間來優(yōu)化報告率。
降低CP有助于縮短活動時間(T活動),因為控制器可以使用較低的模數(shù)轉換器分辨率。選用具有較低工作電流的電容式感應控制器可以降低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
在選擇報告率時應考慮用戶與設備的互動方式。消費類電子產(chǎn)品可能每次開機后數(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到預期的效果。
根據(jù)這個實例,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)觸摸進行快速響應(如圖3所示)。如果在一段時間內(nèi)未檢測到手指觸摸,電容式感應控制器就可以恢復到低報告率模式??梢愿鶕?jù)觸控事件,使用可編程電容式感應控制器來動態(tài)改變報告率。

為了進一步降低功耗,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閉。一旦檢測到有觸摸, 在控制器進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
在有些應用中,所有按鈕都不能將電容式感應控制器從睡眠模式中喚醒。
例如,當電視機關閉后,控制器只需檢測電源按鈕上的手指觸控以便打開電視。在這個應用中,當關閉電源時,控制器只需對電源按鈕進行采樣,而無需對電視機前面板上的任何其它按鈕進行采樣。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前面板情況:
♦ 八個電容式觸控感應按鈕
♦ 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,當對所有按鈕采樣時:
I平均 = 160uA
當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)化電容式觸控感應設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)壓器關閉電源
♦ 選用針對電容式感應控制器的低功耗選項
模數(shù)轉換器相關文章:模數(shù)轉換器工作原理
電流變送器相關文章:電流變送器原理 電容相關文章:電容原理 電容傳感器相關文章:電容傳感器原理
評論