Контроллер с 12 АЦП ускоряет чтение 64 ёмкостных электродов
Ёмкостная кнопка выглядит пассивной медной площадкой под стеклом, но для контроллера она превращается в десятки маленьких измерительных задач. Нужно зарядить электрод, снять ответ, отделить палец от влажной поверхности, сетевой наводки и паразитной ёмкости корпуса. Чем больше клавиш на панели, тем длиннее становится обход этих задач.
Очередь измерений делят на двенадцать
В MTCH3380P Microchip поставила 12 АЦП, работающих параллельно внутри специализированного движка ёмкостного измерения. Микросхема рассчитана максимум на 38 клавиш с собственной ёмкостью либо на 64 канала взаимной ёмкости. Первый режим ловит изменение ёмкости отдельного электрода относительно земли; второй измеряет связь строки и столбца и позволяет плотнее разместить органы управления. До восьми групп каналов можно оформить как слайдеры или колёса.
Стекло и разводка входят в измерительную схему
Параллельность здесь не открывает пользователю двенадцать универсальных входов АЦП. Это внутренняя часть charge-transfer фронтенда, который сам возбуждает электроды, оцифровывает отклик и выдаёт хосту уже обработанные события. Смысл архитектуры в том, чтобы большая панель не ждала, пока один измерительный тракт последовательно обойдёт каждую площадку. Производитель заявляет быстрый отклик, высокий SNR и устойчивость в шумной среде, однако в доступной документации нет таблицы времени сканирования, частоты обновления, спектра шума или прямого сравнения с последовательными контроллерами. Численно оценить выигрыш для конкретной панели пока нельзя.
Панель можно увести в горячий корпус
У такого интерфейса печатная плата и декоративная накладка участвуют в работе столь же буквально, как прошивка. Для MTCH3380P заявлена работа через стекло толщиной до 6 мм либо пластик до 3 мм; допустимая толщина зависит от геометрии электрода, настройки порогов и всего стека материалов. В даташите предусмотрен выход driven shield: активный экран повторяет потенциал измерительной части и снижает паразитную ёмкость проводников. Это особенно полезно, если контроллер расположен далеко от сенсорной области или дорожки проходят рядом с шумными цепями питания и дисплея.
Контроллер приходит в корпусе XQFN 6 × 6 мм с 56 выводами и общается с основной логикой по I²C на скорости до 1 МГц. Такой интерфейс оставляет микроконтроллеру роль диспетчера интерфейса: он получает касания, меняет настройки и связывает панель с индикацией или исполнительной электроникой, не тратя свои АЦП и таймеры на непрерывный опрос электродов.
Для MTCH3380P указан диапазон от −40 до +105 °C. Встроены проверки при включении и периодическая самодиагностика, а формулировка производителя — UL/IEC 60730 Class B ready. Она означает набор функций для разработки устройства, проходящего требования Class B; сертификат на конечный прибор из одного контроллера не возникает.
Вместе с младшим MTCH3240P семейство закрывает более простые панели: для него заявлены 24 канала собственной или 32 канала взаимной ёмкости. Особенно любопытна здесь смена масштаба. Панель с десятками зон ввода больше не требует каскада отдельных touch-микросхем либо компромисса, где часть органов управления опрашивается заметно реже остальных. Ограничение теперь уходит в физику сенсорного рисунка, экранирование, толщину накладки и поведение изделия в реальных помехах.