Combien d’entre nous se sont lancés dans l’électronique attirés par la multitude d’interrupteurs, de boutons, de voyants et d’autres commandes résolument orientées gadget ? Quelques années plus tard, cet attrait est toujours là, sauf qu’il a désormais été remplacé par le facteur « interface graphique tape-à-l’œil » : des produits électroniques dotés d’une interface élégante et séduisante. Au cœur de ces interfaces produit toujours plus évoluées (et compactes) se trouve la commande tactile. Discrète mais puissante, la commande tactile rend un produit plus efficace à utiliser, réduit généralement le coût de fabrication et, en remplaçant les interrupteurs et molettes mécaniques – soumis à une usure inévitable – augmente la durée de vie du produit. Prenez votre appareil intelligent préféré et vous réaliserez vite que sans commande tactile, il ne serait tout simplement, eh bien, pas si intelligent — et certainement bien moins attrayant et amusant.
Altium Designer prend en charge la création de motifs de capteurs capacitifs planaires sur votre PCB. Les fournisseurs suivants sont pris en charge :
-
Atmel Touch Controls – divers motifs de capteurs à capacité propre et à capacité mutuelle (boutons, roues, curseurs) sont disponibles pour une utilisation avec les contrôleurs de capteurs Atmel® QTouch® et QMatrix®.
-
Cypress Touch Controls – divers motifs de capteurs à capacité propre (boutons, curseurs) sont disponibles pour une utilisation avec les contrôleurs Cypress® CapSense®.
-
Microchip Touch Controls – divers motifs de capteurs à capacité propre (anneau, curseurs) sont disponibles pour une utilisation avec les contrôleurs Microchip® mTouch®.
Pour accéder à la prise en charge des capteurs tactiles d’un fournisseur donné dans Altium Designer, la fonctionnalité Atmel QTouch, Cypress Capsense et/ou Microchip mTouch doit être activée dans votre installation d’Altium Designer. Ces fonctionnalités peuvent être activées/désactivées après l’installation.
Pour plus d’informations sur la modification des fonctionnalités principales installées, reportez-vous à la page Installing & Managing (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).
Vérifiez via Windows Explorer que les fichiers de bibliothèque correspondants sont désormais disponibles dans le dossier associé dans \Users\Public\Documents\Altium\AD<solution>\Library (pour une installation par défaut) – 
. L’activation de la prise en charge des capteurs tactiles pour un fournisseur donné installe la bibliothèque de composants correspondante nécessaire aux différentes technologies de capteurs tactiles prises en charge pour ce fournisseur, notamment les roues, curseurs et boutons tactiles. Tous les composants sont configurables, ce qui vous permet de spécifier la taille et l’orientation des géométries des capteurs tactiles conformément aux exigences de votre conception.
Implémentation du capteur
Un capteur tactile est implémenté dans une conception en plaçant et en configurant le type de capteur requis à partir d’une bibliothèque intégrée dédiée. Vous pouvez accéder à la boîte de dialogue de configuration associée (QTouch Component dialog, CapSense Component dialog ou mTouch Component dialog) pour un composant capteur en cliquant avec le bouton droit sur le composant et en choisissant Configure dans le menu contextuel.
Notez que, bien que vous puissiez utiliser la liste déroulante Sensor Component Type dans les boîtes de dialogue pour passer rapidement à un autre type de composant capteur (le symbole graphique sera mis à jour en conséquence), les champs Comment et Description du composant ainsi que le Design Item ID (pour le composant de bibliothèque lié) continueront de refléter le type de capteur initialement placé et d’y faire référence.
Une fois la configuration effectuée selon vos besoins, mettez simplement à jour le PCB cible — un ECO est utilisé pour appliquer les modifications requises, ce qui entraîne la création du motif du capteur à placer sur le PCB. Il ne reste alors plus qu’à placer les capteurs sur la carte aux emplacements requis pour l’interface utilisateur de votre produit, puis à les raccorder aux contrôleurs de capteurs tactiles appropriés. Chaque composant capteur sur le PCB n’est pas une empreinte au sens habituel du terme, mais plutôt le motif réel d’électrode en cuivre. Un panneau de recouvrement est placé au-dessus d’un capteur lors de l’assemblage de la carte.
Bien que les motifs de capteurs de type à capacité propre puissent être utilisés avec ou sans panneau de recouvrement, les implications liées aux décharges électrostatiques (ESD) — pour le contrôleur associé — constituent un facteur majeur en faveur de l’utilisation d’un tel panneau. Pour les capteurs à capacité mutuelle de type curseur et roue, plusieurs canaux disposent de connexions d’électrodes X uniques vers le contrôleur de capteur, avec une connexion commune d’électrode Y. Ces capteurs doivent être utilisés avec un panneau de recouvrement, collé sans espace d’air. C’est ce panneau qui fournit un milieu approprié pour les champs électriques entre les électrodes X et Y.
La mise en œuvre d’une commande tactile est un jeu d’enfant – il suffit de placer sur le schéma le composant du type de capteur requis, de le configurer selon les besoins de votre conception, puis de transférer les modifications vers le PCB pour obtenir le motif du capteur.
Un motif de capteur peut également être modifié côté PCB, puis les modifications peuvent être renvoyées vers la feuille de schéma correspondante via un ECO.
Les sections suivantes examinent de plus près les composants capteurs configurables disponibles pour placement dans une conception, leurs options de configuration et le motif de capteur obtenu côté PCB. Dans chaque cas, les configurations par défaut sont présentées.
Atmel Touch Controls
La boîte de dialogue QTouch Component fournit les commandes permettant de configurer un composant capteur tactile sur une feuille de schéma lors de la création de motifs de capteurs capacitifs planaires sur votre PCB, destinés à être utilisés avec la gamme de contrôleurs de capteurs Atmel® QTouch® et QMatrix®, auxquels se connectent les électrodes correspondantes des motifs de capteurs.
Atmel Touch Controls – Capteurs pris en charge de type à capacité propre
Les capteurs suivants de type à capacité propre sont pris en charge pour une utilisation dans vos conceptions PCB.
QTouchButton – Button (or Key) Sensor (Single Channel)
Utilisez le composant QTouchButton pour implémenter un capteur bouton (ou touche). Il s’agit d’un capteur à capacité propre, zéro dimensionnel, avec un seul canal pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est une simple électrode de forme rectangulaire.
Configuration par défaut et motif de capteur obtenu pour le composant QTouchButton
Les options suivantes sont proposées :
-
height - la hauteur du motif de capteur (jusqu’à 1000 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (jusqu’à 1000 mm).
SmallQTouchSlider – Small Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
Utilisez le composant SmallQTouchSlider pour implémenter un capteur curseur de petite taille. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec trois canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué de simples électrodes de forme rectangulaire. Le motif se compose de deux électrodes de taille complète pour les canaux 1 et 2, le canal 3 étant divisé en deux électrodes de demi-taille à chaque extrémité.
Configuration par défaut et motif de capteur obtenu pour le composant SmallQTouchSlider
Les options suivantes sont proposées :
-
height - la hauteur du motif de capteur (entre 5 mm et 15 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (entre 21 mm et 26 mm).
-
gap thickness - le dégagement, ou espace, entre les canaux de capteur voisins (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
SmallQTouchWheel – Small Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
Utilisez le composant SmallQTouchWheel pour implémenter un capteur roue de petite taille. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec trois canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué de simples électrodes en forme de secteur.
Configuration par défaut et motif de capteur obtenu pour le composant SmallQTouchWheel
L’option suivante est proposée :
-
diameter - le diamètre du motif de capteur (entre 12 mm et 20 mm).
MediumQTouchSlider – Medium Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
Utilisez le composant MediumQTouchSlider pour implémenter un capteur curseur de taille moyenne. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec trois canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué d’électrodes dentées. Le motif se compose de deux électrodes de taille complète pour les canaux 1 et 2, le canal 3 étant divisé en deux électrodes de demi-taille à chaque extrémité.
Configuration par défaut et motif de capteur obtenu pour le composant MediumQTouchSlider
Les options suivantes sont proposées :
-
height - la hauteur du motif de capteur (entre 4 mm et 30 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (entre 26 mm et 60 mm).
-
gap thickness - le dégagement, ou espace, entre les canaux de capteur voisins (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
MediumQTouchWheel – Medium Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
Utilisez le composant MediumQTouchWheel pour implémenter un capteur roue de taille moyenne. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec trois canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué d’électrodes dentées.
Configuration par défaut et motif de capteur obtenu pour le composant MediumQTouchWheel
Les options suivantes sont proposées :
-
outer diameter - le diamètre extérieur du motif de capteur (entre 20 mm et 60 mm).
-
inner diameter - le diamètre intérieur du motif de capteur (6 mm ou plus).
-
gap thickness - le dégagement ou espace entre les « dents » voisines du capteur (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
MediumResQTouchWheel – Capteur rotatif moyen à interpolation résistive (12 canaux, dont seulement 3 connectés au contrôleur de capteur)
Utilisez le composant MediumResQTouchWheel pour implémenter un capteur rotatif de taille moyenne. Il s’agit d’un capteur à auto-capacitance, unidimensionnel, à interpolation résistive, avec trois canaux destinés à une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué d’électrodes en forme de secteurs.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant MediumResQTouchWheel
Les options suivantes sont proposées :
-
number of segments between the channels - le nombre de segments « d’espacement » d’électrode ajoutés entre les trois canaux du capteur.
-
outer diameter - le diamètre extérieur du motif de capteur (entre 20 mm et 60 mm).
-
inner diameter - le diamètre intérieur du motif de capteur (entre 5 mm et 9 mm).
-
gap thickness - l’espacement, ou intervalle, entre segments d’électrode voisins (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
L’arc extérieur de chaque segment doit être compris entre 6 mm et 8 mm. Vous devrez modifier le diamètre extérieur, le diamètre intérieur ou le nombre de segments entre les canaux pour y parvenir.
Lors de la configuration du capteur, vous pouvez choisir combien de « segments d’espacement » d’électrode sont utilisés, de manière égale, entre les canaux. La configuration par défaut utilise 3 segments, ce qui donne 12 électrodes X en forme de secteurs dans le motif. N’oubliez pas que seulement 3 de ces électrodes sont reliées au contrôleur de capteur. Pour cette configuration par défaut, les 3 canaux connectés au contrôleur de capteur sont associés aux broches 1, 5 et 9 du composant.
Pour assurer l’interpolation pilotée électriquement des champs électriques des capteurs, des résistances supplémentaires doivent être utilisées dans la conception, en reliant généralement un total de 100 kOhms entre les canaux successifs connectés au contrôleur (ou 25 kOhms entre les segments d’électrode). L’image suivante montre un exemple de résistances câblées au composant capteur afin de fournir les niveaux de résistance requis, pour la configuration par défaut du composant.
Exemple de résistances connectées au composant capteur pour fournir l’interpolation électrique du capteur.
Un capteur bouton (ou touche) est un capteur zero-dimensional. Il possède un seul point de contact. Les capteurs curseur et rotatifs sont des capteurs one-dimensional – ils détectent le mouvement de votre doigt le long d’un seul axe. Un capteur à interpolation spatiale utilise la géométrie de ses électrodes pour interpoler les champs électriques. Un capteur à interpolation résistive utilise des résistances physiques pour assurer l’interpolation.
Chaque canal (électrode) de ces capteurs possède une connexion directe unique au contrôleur de capteur. De tels capteurs sont non directionnels en termes de champs électriques émis. Bien qu’ils puissent être utilisés avec ou sans panneau de recouvrement, les implications liées aux décharges électrostatiques (ESD) – pour le dispositif contrôleur associé – constituent un facteur majeur en faveur de l’utilisation d’un tel panneau.
Tous ces capteurs conviennent à une utilisation avec les contrôleurs de capteur Atmel QTouch.
Commandes tactiles Atmel – Capteurs pris en charge de type à capacité mutuelle
Les capteurs de type à capacité mutuelle suivants sont pris en charge pour une utilisation dans vos conceptions de PCB.
QMatrixButton – Capteur bouton (ou touche) (canal unique)
Utilisez le composant QMatrixButton pour implémenter un capteur bouton (touche). Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, de dimension zéro, avec un seul canal (une électrode X et une électrode Y) pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB se compose de doigts imbriqués des électrodes X et Y, dans une forme globale rectangulaire. Le motif de l’électrode X entoure complètement celui de l’électrode Y.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant QMatrixButton
Les options suivantes sont proposées :
-
height - la hauteur du motif de capteur (jusqu’à 1000 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (jusqu’à 1000 mm).
-
front panel thickness - l’épaisseur du panneau avant. Cette valeur est utilisée pour calculer l’épaisseur de la « bordure » principale de l’électrode X enveloppante (généralement égale à l’épaisseur du panneau), ainsi que les « doigts » de l’électrode X et l’espacement entre les électrodes X et Y (généralement égal à la moitié de l’épaisseur du panneau). L’épaisseur du panneau avant peut être comprise entre 0,1 mm et 10 mm.
-
width of y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
SmallQMatrixSlider – Capteur curseur petit, à interpolation spatiale, sur 1 couche (n canaux)
Utilisez le composant SmallQMatrixSlider pour implémenter un capteur curseur de petite taille. Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec plusieurs canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB ressemble à un réseau 1xn de boutons, où n est le nombre de canaux défini. Les électrodes X et Y sont à nouveau réalisées sous forme de doigts imbriqués. Il existe un espace entre chaque électrode X successive. L’électrode Y est continue (elle est commune à tous les canaux), avec un doigt supplémentaire dans cet espace. Les zones isolées d’une même électrode X sont reliées à l’aide de vias et d’une piste placée sur la couche opposée de la carte.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant SmallQMatrixSlider
Les options suivantes sont proposées :
-
number of channels - le nombre de canaux constituant le motif de capteur (entre 3 et 8).
-
number of segments between channels - le nombre de segments supplémentaires ajoutés entre les canaux spécifiés, permettant de produire un curseur plus long (entre 0 et 10).
-
front panel thickness - l’épaisseur du panneau avant. Cette valeur est utilisée pour calculer l’épaisseur de la « bordure » principale de l’électrode X (généralement égale à l’épaisseur du panneau), ainsi que les « doigts » de l’électrode X et l’espacement entre les électrodes X et Y (généralement égal à la moitié de l’épaisseur du panneau). L’épaisseur du panneau avant peut être comprise entre 0,1 mm et 10 mm.
-
height - la hauteur du motif de capteur (entre 5 mm et 50 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (entre 24 mm et 200 mm).
-
width of y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
SmallQMatrixWheel – Capteur rotatif petit, à interpolation spatiale, sur 1 couche (n canaux)
Utilisez le composant SmallQMatrixWheel pour implémenter un capteur rotatif de petite taille. Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec plusieurs canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB ressemble à un réseau circulaire 1xn de boutons, où n est le nombre de canaux défini. Les électrodes X et Y sont à nouveau réalisées sous forme de doigts imbriqués, avec un effilement des doigts de l’électrode X. Il existe un espace entre chaque électrode X successive. L’électrode Y est continue (elle est commune à tous les canaux), avec un doigt supplémentaire dans cet espace. Les zones isolées d’une même électrode X sont reliées à l’aide de vias et d’une piste placée sur la couche opposée de la carte.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant SmallQMatrixWheel
Les options suivantes sont proposées :
-
number of channels connected to the MCU - le nombre de canaux constituant le motif de capteur, qui sont reliés au contrôleur de capteur (entre 4 et 8).
-
number of segments between the channels - le nombre de segments « d’espacement » d’électrode ajoutés entre les canaux spécifiés du capteur (entre 0 et 10).
-
panel thickness - l’épaisseur du panneau avant. Cette valeur est utilisée pour calculer l’épaisseur de la « bordure » principale de l’électrode X (généralement égale à l’épaisseur du panneau), ainsi que l’espacement entre les électrodes X et Y (généralement égal à la moitié de l’épaisseur du panneau). L’épaisseur du panneau avant peut être comprise entre 0,1 mm et 10 mm.
-
outer diameter - le diamètre du motif de capteur (entre 15 mm et 21 mm).
-
width of the y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
MediumQMatrixSlider – Capteur curseur moyen, à interpolation spatiale, sur 2 couches (n canaux)
Utilisez le composant MediumQMatrixSlider pour implémenter un capteur curseur de taille moyenne sur 2 couches. Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec plusieurs canaux pour une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé d’électrodes X inclinées n, où n est le nombre de canaux défini. Il existe un espace entre chaque électrode X successive. L’électrode Y est continue (elle est commune à tous les canaux) et se compose d’un certain nombre de « doigts » horizontaux. L’électrode Y est située sur la couche supérieure, tandis que les électrodes X sont placées derrière, sur la couche inférieure.
Chaque segment d’électrode X a une hauteur de 4 mm. Pour un curseur de plus grande hauteur, des segments supplémentaires sont essentiellement empilés selon un motif alterné en zigzag. Un doigt supplémentaire de l’électrode Y est ajouté pour chaque niveau de segments dans cet empilement. Dans la configuration par défaut, où la hauteur du curseur est de 12 mm, l’empilement comprend trois segments pour chaque électrode X. L’électrode Y commune possède trois doigts.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant MediumQMatrixSlider
Les options suivantes sont proposées :
-
number of X channels - le nombre de segments constituant le motif de capteur.
-
number of segments between channels - le nombre de segments supplémentaires ajoutés entre les canaux spécifiés, permettant de produire un curseur plus long.
-
height - la hauteur du motif de capteur (entre 4 mm et 48 mm).
-
width - la largeur du motif de capteur (entre 20 mm et 150 mm).
-
gap thickness - l’espacement, ou intervalle, entre canaux/segments de capteur voisins (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
-
width of y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
MediumLargeQMatrixWheel – 2-layer, Medium/Large Spatially-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
Utilisez le composant MediumLargeQMatrixWheel pour implémenter un capteur rotatif de taille moyenne sur 2 couches. Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, unidimensionnel, à interpolation spatiale, avec plusieurs canaux permettant une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé de n électrodes X à dents courbes, où n correspond au nombre de canaux défini. Il existe un espace entre chaque électrode X successive. L’électrode Y est continue (elle est commune à tous les canaux) et se compose d’un certain nombre d’« anneaux ». L’électrode Y est située sur la couche supérieure, tandis que les électrodes X sont placées derrière, sur la couche inférieure.
Chaque segment d’électrode X a une hauteur radiale de 4 mm. Pour une roue de plus grand diamètre, des segments supplémentaires sont essentiellement empilés radialement vers l’extérieur, selon une disposition alternée à dents courbes. Un « anneau » supplémentaire de l’électrode Y est ajouté pour chaque niveau de segments dans cet empilement. Dans la configuration par défaut, où le diamètre intérieur est de 16 mm et le diamètre extérieur de 40 mm, l’empilement comprend trois segments pour chaque électrode X. L’électrode Y commune comporte donc trois anneaux.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant MediumLargeQMatrixWheel
Les options suivantes sont proposées :
-
number of channels connected to the MCU - le nombre de canaux constituant le motif du capteur, qui sont reliés au contrôleur de capteur (entre 4 et 8).
-
number of segments between the channels - le nombre de segments « d’espacement » d’électrode ajoutés entre les canaux spécifiés du capteur (entre 0 et 10).
-
outer diameter - le diamètre extérieur du motif du capteur (entre 20 mm et 500 mm).
-
inner diameter - le diamètre intérieur du motif du capteur (5 mm ou plus, et inférieur de moins de 8 mm au diamètre extérieur).
-
gap thickness - le dégagement, ou espace, entre les « dents » d’électrode voisines (entre 0,1 mm et 0,5 mm).
-
width of the y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
MediumResQMatrixWheel – 2-layer, Medium Resistively-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
Utilisez le composant MediumResQMatrixWheel pour implémenter un capteur rotatif de taille moyenne sur 2 couches. Il s’agit d’un capteur à capacité mutuelle, unidimensionnel, à interpolation résistive, avec plusieurs canaux permettant une connexion directe à un contrôleur de capteur Atmel QMatrix. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé de n électrodes X à dents courbes, où n correspond au nombre de canaux défini. Il existe un espace entre chaque électrode X successive. L’électrode Y est continue (elle est commune à tous les canaux) et se compose d’un certain nombre d’« anneaux ». L’électrode Y est située sur la couche supérieure, tandis que les électrodes X sont placées derrière, sur la couche inférieure.
Chaque segment d’électrode X a une hauteur radiale de 4 mm. Pour une roue de plus grand diamètre, des segments supplémentaires sont essentiellement empilés radialement vers l’extérieur, selon une disposition alternée à dents courbes. Un « anneau » supplémentaire de l’électrode Y est ajouté pour chaque niveau de segments dans cet empilement. Dans la configuration par défaut, où le diamètre intérieur est de 7,5 mm et le diamètre extérieur de 30 mm, l’empilement comprend trois segments pour chaque électrode X. L’électrode Y commune comporte donc trois anneaux.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant MediumResQMatrixWheel
Les options suivantes sont proposées :
-
number of channels connected to the MCU - le nombre de canaux constituant le motif du capteur, qui sont reliés au contrôleur de capteur (entre 4 et 8).
-
number of segments between the channels - le nombre de segments « d’espacement » d’électrode ajoutés entre les canaux spécifiés du capteur (entre 0 et 10).
-
outer diameter - le diamètre extérieur du motif du capteur (entre 10 mm et 100 mm).
-
inner diameter - le diamètre intérieur du motif du capteur.
-
gap thickness - le dégagement, ou espace, entre les segments d’électrode voisins.
-
width of the y side of the sensor - la largeur de l’électrode Y. Celle-ci doit être maintenue aussi fine que possible, entre 0,1 mm et 0,5 mm.
Lors de la configuration du capteur, vous pouvez choisir combien de « segments d’espacement » d’électrode sont utilisés, de manière égale, entre les canaux. La configuration par défaut comporte 4 canaux et utilise 3 segments d’espacement, ce qui donne 16 électrodes X à dents courbes dans le motif. Pour cette configuration par défaut, les 4 canaux connectés au contrôleur de capteur sont associés aux broches 1, 5, 9 et 13 du composant.
Pour fournir l’interpolation commandée électriquement des champs électriques des capteurs, des résistances supplémentaires doivent être utilisées dans la conception, reliant généralement au total entre 2 kOhms et 100 kOhms entre les canaux n connectés au contrôleur. L’image suivante montre un exemple de résistances câblées au composant du capteur afin de fournir les niveaux de résistance requis, pour la configuration par défaut du composant.
Exemple de résistances connectées au composant du capteur pour fournir l’interpolation électrique du capteur.
Un capteur bouton (ou touche) est un capteur zero-dimensional. Il possède un seul point de contact. Les capteurs curseur et rotatifs sont des capteurs one-dimensional : ils détectent le mouvement de votre doigt le long d’un seul axe. Un capteur à interpolation spatiale utilise la géométrie de ses électrodes pour interpoler les champs électriques. Un capteur à interpolation résistive utilise des résistances physiques pour assurer l’interpolation.
Chacun de ces capteurs possède des électrodes X (émission) et Y (réception), la capacité mutuelle entre X et Y étant mesurée par le contrôleur de capteur. Pour les capteurs de type curseur et rotatif, plusieurs canaux disposent de connexions d’électrode X uniques vers le contrôleur de capteur, avec une connexion commune pour l’électrode Y. Ces capteurs doivent être utilisés avec un panneau de recouvrement, collé sans espace d’air. C’est ce panneau qui fournit un milieu approprié pour les champs électriques entre les électrodes X et Y.
Tous ces capteurs conviennent à une utilisation avec les contrôleurs de capteur Atmel QMatrix.
Commandes tactiles Cypress
La boîte de dialogue CapSense Component fournit des commandes permettant de configurer un composant de capteur tactile sur une feuille de schéma lors de la création de motifs de capteurs capacitifs planaires sur votre PCB destinés à être utilisés avec la gamme de contrôleurs Cypress® CapSense® et PSoC®.
Les contrôleurs CapSense de Cypress — auxquels se connectent les électrodes correspondantes des motifs de capteur — sont basés sur la plateforme Programmable System-on-Chip (PSoC®). Les catégories de contrôleurs CapSense comprennent :
-
CapSense®
-
CapSense® Plus
-
CapSense® Express
-
Les familles de contrôleurs PSoC® - PSoC® 1, PSoc® 3, PSoC® 4 et PSoC® 5LP (qui a remplacé la famille PSoC® 5).
Les types de capteurs à capacité propre suivants sont disponibles pour une utilisation dans vos conceptions de PCB.
CircularButton – Circular Button
Utilisez le composant CircularButton pour implémenter un capteur bouton. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, de dimension zéro, avec un seul canal pour une connexion directe à un contrôleur Cypress PSoC. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est une simple électrode de forme circulaire.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant CircularButton
Les options suivantes sont proposées :
-
Button Outer Diameter - le diamètre extérieur du motif du capteur (entre 5 mm et 15 mm).
-
Button Inner Diameter - le diamètre intérieur du motif du capteur (celui-ci doit être inférieur au diamètre extérieur avec un minimum de 5 mm).
RectangularCurvedEdgeButton – Rectangular Curved Edge Button
Utilisez le composant RectangularCurvedEdgeButton pour implémenter un capteur bouton. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, de dimension zéro, avec un seul canal pour une connexion directe à un contrôleur Cypress PSoC. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est une simple électrode de forme rectangulaire à coins arrondis.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant RectangularCurvedEdgeButton
Les options suivantes sont proposées :
-
Button Height - la hauteur du motif du capteur (entre 5 mm et 15 mm).
-
Button Width - la largeur du motif du capteur (entre 5 mm et 15 mm).
-
Button Inner Diameter - le diamètre intérieur du motif du capteur (celui-ci doit être inférieur à la largeur/hauteur avec un minimum de 5 mm).
LinearSlider – Linear Slider
Utilisez le composant LinearSlider pour implémenter un capteur curseur linéaire à n segments. Il s’agit d’un capteur à capacité propre, unidimensionnel, destiné à une connexion directe à un contrôleur Cypress PSoC (chaque segment du motif se connecte à une broche distincte du contrôleur). Le motif de capteur obtenu sur le PCB est constitué d’un réseau 1xn d’électrodes en forme de double chevron, où n est le nombre de segments spécifié. En substance, vous spécifiez n capteurs distincts placés physiquement côte à côte. Vous disposez d’un contrôle global sur la hauteur et la largeur des capteurs constitutifs. Vous pouvez également contrôler l’espace entre les capteurs voisins.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant LinearSlider
Les options suivantes sont proposées :
-
Number of Segments - le nombre de segments constituant le motif du capteur (minimum de 3).
-
Slider Segment Width - la largeur de chaque segment de capteur (entre 2 mm et 8 mm).
-
Slider Segment Height - la hauteur de chaque segment de capteur (entre 7 mm et 15 mm).
-
Clearance Between Segments - le dégagement ou l’espace entre les segments de capteur voisins (entre 0,5 mm et 2 mm).
RadialSlider – Radial Slider
Utilisez le composant RadialSlider pour implémenter un capteur de curseur radial à n segments. Il s’agit d’un capteur unidimensionnel à auto-capacitance destiné à être connecté directement à un contrôleur Cypress PSoC (chaque segment du motif est connecté à une broche distincte du contrôleur). Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé de n électrodes en forme de secteur, où n correspond au nombre de segments spécifié. En pratique, vous définissez n capteurs distincts placés physiquement côte à côte selon une disposition radiale. Vous disposez d’un contrôle global sur le diamètre intérieur et extérieur du curseur, ainsi que sur l’espacement entre les segments voisins.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant RadialSlider
Les options suivantes sont disponibles :
-
Number of Segments - le nombre de segments constituant le motif du capteur (minimum de 3).
-
Slider Outer Diameter - le diamètre extérieur du motif du capteur.
-
Slider Inner Diameter - le diamètre intérieur du motif du capteur.
La hauteur effective du segment ne doit pas être inférieure à 7 mm et la largeur effective du segment ne doit pas être supérieure à 8 mm. De plus, le diamètre intérieur doit être inférieur au diamètre extérieur.
-
Clearance Between Segments - le dégagement ou l’espace entre les segments de capteur voisins (entre 0,5 mm et 2 mm).
Un capteur bouton est un capteur zero-dimensional. Il possède un seul point de contact. Les capteurs de curseur sont des capteurs one-dimensional – ils détectent le mouvement de votre doigt le long d’un seul axe.
Chaque canal (électrode) de ces capteurs possède une connexion directe unique au contrôleur du capteur. Ces capteurs sont non directionnels du point de vue des champs électriques qu’ils émettent. Bien qu’ils puissent être utilisés avec ou sans panneau de recouvrement, les implications liées aux décharges électrostatiques (ESD) – pour le dispositif contrôleur associé – constituent un facteur majeur en faveur de l’utilisation d’un tel panneau.
Tous ces capteurs conviennent à une utilisation avec les contrôleurs Cypress CapSense et PSoC.
Commandes tactiles Microchip
La boîte de dialogue mTouch Component fournit les commandes permettant de configurer un composant de capteur tactile sur une feuille de schéma lors de la création de motifs de capteurs capacitifs planaires sur votre PCB destinés à être utilisés avec la gamme de contrôleurs Microchip® mTouch®. Les contrôleurs mTouch de Microchip – auxquels se connectent les électrodes correspondantes des motifs de capteurs – sont généralement des dispositifs PIC. Les types de capteurs à auto-capacitance suivants sont disponibles pour une utilisation dans vos conceptions de PCB.
mTouchChevronSlider – Chevron Slider
Utilisez le composant mTouchChevronSlider pour implémenter un curseur chevron à n canaux, destiné à être connecté directement à un contrôleur de capteur Microchip mTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé d’un réseau 1xn d’électrodes en forme de chevron, où n correspond au nombre de dispositifs spécifié. En pratique, vous définissez n capteurs distincts placés physiquement côte à côte. Vous disposez d’un contrôle global sur la hauteur et la largeur des capteurs constitutifs, ainsi que sur l’angle du chevron. Vous pouvez également contrôler l’espace entre les capteurs voisins.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant mTouchChevronSlider
Les options suivantes sont disponibles :
-
Number of Devices - le nombre de capteurs distincts constituant le motif du capteur.
-
Slider Width - la largeur de chaque segment de capteur.
-
Height - la hauteur de chaque segment de capteur.
-
Angle - l’angle du chevron (entre 0° et 90°).
-
Gap Width - le dégagement ou l’espace entre les segments de capteur voisins.
mTouchLinearSlider – Linear Slider
Utilisez le composant mTouchLinearSlider pour implémenter un simple curseur linéaire à 2 canaux, destiné à être connecté directement à un contrôleur de capteur Microchip mTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé de deux électrodes. En pratique, il s’agit de deux capteurs distincts placés physiquement côte à côte. La forme des électrodes est constituée d’un carré et d’un triangle définis. Les électrodes sont disposées de telle sorte que leurs parties triangulaires s’emboîtent presque, séparées par un espace défini. Cette conception de curseur fournit la sortie la plus linéaire lorsque le doigt de l’utilisateur passe d’un capteur à l’autre.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant mTouchLinearSlider
Les options suivantes sont disponibles :
-
Square Height/Width - la hauteur et la largeur de l’extrémité carrée de chaque capteur.
-
Slider Width - la distance entre la partie carrée de chaque capteur.
-
Gap Width - le dégagement, ou espace, entre les parties triangulaires de chaque capteur. La largeur de l’espace ne doit pas dépasser la largeur centrale totale.
mTouchMutualRingSensor – Mutual Ring
Utilisez le composant mTouchMutualRingSensor pour implémenter un simple capteur annulaire mutuel à 2 canaux, destiné à être connecté directement à un contrôleur de capteur Microchip mTouch. Le motif de capteur obtenu sur le PCB est composé de deux électrodes concentriques, avec un espace définissable entre les deux. Il suffit de définir le rayon de la pastille intérieure et une « épaisseur » pour la pastille extérieure.
Configuration par défaut et motif de capteur résultant pour le composant mTouchMutualRingSensor
Les options suivantes sont disponibles :
-
Outer Pad Width - la largeur de l’anneau extérieur du motif du capteur.
-
Middle Pad Width - le dégagement ou l’espace entre les pastilles intérieure et extérieure du motif du capteur.
-
Inner Pad Radius - le rayon de la pastille intérieure du motif du capteur.
Les capteurs de curseur sont des capteurs one-dimensional – ils détectent le mouvement de votre doigt le long d’un seul axe.
Chaque canal (électrode) de ces capteurs possède une connexion directe unique au contrôleur du capteur. Ces capteurs sont non directionnels du point de vue des champs électriques qu’ils émettent. Bien qu’ils puissent être utilisés avec ou sans panneau de recouvrement, les implications liées aux décharges électrostatiques (ESD) – pour le dispositif contrôleur associé – constituent un facteur majeur en faveur de l’utilisation d’un tel panneau.
Tous ces capteurs conviennent à une utilisation avec les contrôleurs Microchip mTouch.
AI-localized