Designing with Touch Controls

W skrócie

W tym artykule pokazujemy, jak Altium Designer wspiera projektowanie sterowania dotykowego na płytkach PCB: od umieszczania konfigurowalnych czujników pojemnościowych na schemacie po generowanie odpowiadających im wzorów miedzi na płytce za pomocą procedury ECO. Omawiamy obsługiwane biblioteki producentów, wyjaśniamy sposób implementacji i konfiguracji czujników dotykowych oraz szczegółowo przedstawiamy dostępne typy czujników Atmel, Cypress i Microchip, ich zastosowania i wymiary, które można dostosować. Jeśli chcesz zobaczyć w praktyce, jak tworzyć eleganckie interfejsy dotykowe bezpośrednio w ramach procesu projektowania PCB, ten artykuł to świetny punkt wyjścia. Czytaj dalej i przekonaj się, jak szybko możesz dodać takie elementy sterujące do swojego projektu.

- Dowiesz się, jakie biblioteki producentów rozwiązań sterowania dotykowego obsługuje Altium Designer i jakie konfigurowalne przyciski, suwaki oraz pokrętła dotykowe oferują.
- Poznasz podstawowy proces umieszczania czujnika dotykowego na schemacie, jego konfiguracji i przenoszenia wynikowego wzoru czujnika na płytkę PCB.
- Poznasz szczegóły obsługiwanych typów czujników dotykowych Atmel, Cypress i Microchip oraz najważniejsze opcje konfiguracji, które określają ich ostateczną geometrię na PCB.
Zagłęb się w temat dzięki AI:

Ilu z nas zainteresowało się elektroniką, bo przyciągnęły nas niezliczone, fascynujące przełączniki, pokrętła, lampki i inne elementy sterujące rodem ze świata gadżetów? Wiele lat później ta fascynacja wciąż trwa, tyle że teraz jej źródłem jest „efektowny interfejs graficzny” — produkty elektroniczne z eleganckim, atrakcyjnym interfejsem. Kluczowym elementem tych coraz bardziej zaawansowanych (i coraz mniejszych) interfejsów jest sterowanie dotykowe. Dyskretne, a zarazem oferujące ogromne możliwości, ułatwia korzystanie z produktu, zwykle obniża koszty produkcji, a dzięki zastąpieniu mechanicznych przełączników i pokręteł — podlegających nieuchronnemu zużyciu — wydłuża jego żywotność. Weź do ręki swoje ulubione inteligentne urządzenie, a szybko zdasz sobie sprawę, że bez sterowania dotykowego nie byłoby ono już tak inteligentne — a z pewnością znacznie mniej wciągające i przyjemne w obsłudze.

Altium Designer umożliwia tworzenie planarnych struktur czujników pojemnościowych na płytce PCB. Obsługiwane są rozwiązania następujących producentów:

  • Elementy sterowania dotykowego Atmel – dostępne są różne struktury czujników pojemności własnej i wzajemnej (przyciski, koła dotykowe, suwaki), przeznaczone do współpracy z kontrolerami czujników Atmel® QTouch® i QMatrix®.

  • Elementy sterowania dotykowego Cypress – dostępne są różne struktury czujników pojemności własnej (przyciski, suwaki), przeznaczone do współpracy z kontrolerami Cypress® CapSense®.

  • Elementy sterowania dotykowego Microchip – dostępne są różne struktury czujników pojemności własnej (pierścień, suwaki), przeznaczone do współpracy z kontrolerami Microchip® mTouch®.

Aby korzystać z obsługi czujników dotykowych danego producenta w Altium Designer, w instalacji Altium Designer musi być włączona funkcja Atmel QTouch, Cypress Capsense i/lub Microchip mTouch. Funkcje te można włączać i wyłączać po instalacji.

Więcej informacji na temat zmiany zainstalowanych funkcji podstawowych znajdziesz na stronie Installing & Managing (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).

Sprawdź za pomocą Windows Explorer, czy odpowiednie pliki bibliotek są teraz dostępne w powiązanym folderze w \Users\Public\Documents\Altium\AD<solution>\Library (w przypadku instalacji domyślnej) – . Włączenie obsługi czujników dotykowych danego producenta powoduje zainstalowanie odpowiedniej biblioteki komponentów potrzebnych do obsługi różnych technologii czujników dotykowych tego producenta, w tym kół dotykowych, suwaków i przycisków. Wszystkie komponenty można konfigurować, co pozwala określić rozmiary i orientację geometrii czujników dotykowych zgodnie z wymaganiami projektu.

Implementacja czujnika

Czujnik dotykowy implementuje się w projekcie przez umieszczenie i skonfigurowanie wymaganego typu czujnika z dedykowanej biblioteki zintegrowanej. Aby otworzyć odpowiednie okno konfiguracji komponentu czujnika (okno dialogowe QTouch Component, okno dialogowe CapSense Component lub okno dialogowe mTouch Component), kliknij komponent prawym przyciskiem myszy i wybierz Configure z menu kontekstowego.

Pamiętaj, że choć lista rozwijana Sensor Component Type w tych oknach dialogowych pozwala szybko przełączyć się na inny typ komponentu czujnika (symbol graficzny zostanie odpowiednio zaktualizowany), pola Comment i Description komponentu, a także Design Item ID (dla powiązanego komponentu bibliotecznego) nadal będą odzwierciedlać pierwotnie umieszczony typ czujnika i odwoływać się do niego.

Po odpowiednim skonfigurowaniu czujnika wystarczy zaktualizować docelową płytkę PCB — wymagane zmiany są wprowadzane za pomocą ECO, co powoduje utworzenie struktury czujnika gotowej do umieszczenia na PCB. Następnie wystarczy rozmieścić czujniki na płytce w miejscach wymaganych przez interfejs użytkownika produktu i połączyć je z odpowiednimi kontrolerami czujników dotykowych. Każdy komponent czujnika na PCB nie jest footprintem w zwykłym znaczeniu tego słowa, lecz rzeczywistą strukturą miedzianych elektrod. Podczas montażu płytki nad czujnikiem umieszcza się panel osłonowy.

Chociaż struktury czujników pojemności własnej mogą być używane zarówno z panelem osłonowym, jak i bez niego, istotnym powodem stosowania takiego panelu jest ryzyko wyładowań elektrostatycznych (ESD) zagrażających powiązanemu kontrolerowi. W przypadku czujników pojemności wzajemnej w formie suwaków i kół dotykowych poszczególne kanały mają oddzielne połączenia elektrod X z kontrolerem czujnika oraz wspólne połączenie elektrody Y. Takie czujniki powinny być stosowane z panelem osłonowym, przyklejonym bez szczelin powietrznych. To właśnie panel zapewnia odpowiedni ośrodek dla pola elektrycznego między elektrodami X i Y.
Javascript

Implementacja sterowania dotykowego jest bardzo prosta — wystarczy umieścić na schemacie komponent czujnika wymaganego typu, skonfigurować go zgodnie z potrzebami projektu, a następnie przenieść zmiany na PCB, aby uzyskać strukturę czujnika.

Strukturę czujnika można również zmodyfikować na PCB, a następnie przenieść zmiany z powrotem do odpowiedniego arkusza schematu za pomocą ECO.

W kolejnych sekcjach bliżej omówiono konfigurowalne komponenty czujników, które można umieścić w projekcie, ich opcje konfiguracji oraz wynikowe struktury czujników uzyskiwane na PCB. W każdym przypadku przedstawiono konfiguracje domyślne.

Elementy sterowania dotykowego Atmel

Okno dialogowe QTouch Component udostępnia opcje konfiguracji komponentu czujnika dotykowego na arkuszu schematu podczas tworzenia planarnych struktur czujników pojemnościowych na PCB. Struktury te są przeznaczone do współpracy z kontrolerami czujników z rodziny Atmel® QTouch® i QMatrix®, do których podłącza się odpowiednie elektrody czujników.

Elementy sterowania dotykowego Atmel — obsługiwane czujniki pojemności własnej

W projektach PCB można stosować następujące obsługiwane czujniki pojemności własnej.

Czujnik przyciskowy (klawiszowy) jest czujnikiem zero-dimensional. Ma pojedynczy punkt dotyku. Czujniki suwakowe i kołowe to czujniki one-dimensional — wykrywają ruch palca wzdłuż jednej osi. Czujnik z interpolacją przestrzenną wykorzystuje geometrię elektrod do interpolacji pól elektrycznych. Czujnik z interpolacją rezystancyjną wykorzystuje w tym celu fizyczne rezystory.

Każdy kanał (elektroda) tych czujników ma pojedyncze, bezpośrednie połączenie z kontrolerem czujnika. Czujniki te są bezkierunkowe pod względem emitowanych pól elektrycznych. Chociaż można ich używać z panelem osłonowym lub bez niego, głównym powodem stosowania takiego panelu jest wpływ wyładowań elektrostatycznych (ESD) na współpracujący układ kontrolera.

Wszystkie te czujniki nadają się do współpracy z kontrolerami czujników Atmel QTouch.

Elementy dotykowe Atmel — obsługiwane czujniki pojemności wzajemnej

W projektach PCB obsługiwane są następujące czujniki pojemności wzajemnej.

Czujnik przyciskowy (lub klawiszowy) jest czujnikiem zero-dimensional. Ma pojedynczy punkt dotyku. Czujniki suwakowe i kołowe są czujnikami one-dimensional – wykrywają ruch palca wzdłuż jednej osi. Czujnik z interpolacją przestrzenną wykorzystuje geometrię elektrod do interpolacji pól elektrycznych. Czujnik z interpolacją rezystancyjną wykorzystuje w tym celu fizyczne rezystory.

Każdy z tych czujników ma elektrody X (nadawcze) i Y (odbiorcze), a pojemność wzajemna między X i Y jest mierzona przez kontroler czujnika. W przypadku czujników suwakowych i kołowych poszczególne kanały mają oddzielne połączenia elektrod X z kontrolerem czujnika oraz wspólne połączenie elektrody Y. Takie czujniki należy stosować z panelem osłonowym przyklejonym bez szczelin powietrznych. To właśnie panel zapewnia odpowiedni ośrodek dla pól elektrycznych między elektrodami X i Y.

Wszystkie te czujniki nadają się do współpracy z kontrolerami czujników Atmel QMatrix.

Elementy sterujące dotykiem firmy Cypress

Okno dialogowe CapSense Component udostępnia opcje konfiguracji komponentu czujnika dotykowego na arkuszu schematu podczas tworzenia planarnych układów elektrod czujników pojemnościowych na płytce PCB przeznaczonych do współpracy z rodziną kontrolerów Cypress® CapSense® i PSoC®.

Kontrolery CapSense firmy Cypress – do których podłącza się odpowiednie elektrody układów czujników – bazują na platformie Programmable System-on-Chip (PSoC®). Kategorie kontrolerów CapSense obejmują:

  • CapSense®
  • CapSense® Plus
  • CapSense® Express
  • Rodziny kontrolerów PSoC® – PSoC® 1, PSoC® 3, PSoC® 4 i PSoC® 5LP (która zastąpiła rodzinę PSoC® 5).

W projektach PCB można stosować następujące typy czujników pojemności własnej.

Czujnik przyciskowy jest czujnikiem zero-dimensional. Ma jeden punkt dotyku. Czujniki suwakowe są czujnikami one-dimensional – wykrywają ruch palca wzdłuż jednej osi.

Każdy kanał (elektroda) tych czujników ma pojedyncze, bezpośrednie połączenie z kontrolerem czujnika. Czujniki te są bezkierunkowe pod względem emitowanych pól elektrycznych. Chociaż można ich używać zarówno z panelem osłonowym, jak i bez niego, istotnym powodem stosowania takiego panelu jest wpływ wyładowań elektrostatycznych (ESD) na współpracujący kontroler.

Wszystkie te czujniki nadają się do współpracy z kontrolerami Cypress CapSense i PSoC.

Elementy sterujące czujnikami dotykowymi Microchip

Okno dialogowe mTouch Component udostępnia elementy sterujące umożliwiające skonfigurowanie komponentu czujnika dotykowego na arkuszu schematu podczas tworzenia na PCB planarnych układów czujników pojemnościowych przeznaczonych do współpracy z rodziną kontrolerów Microchip® mTouch®. Kontrolery mTouch firmy Microchip – do których podłącza się odpowiednie elektrody układów czujników – to zazwyczaj układy PIC. W projektach PCB można stosować następujące typy czujników pojemności własnej.

Czujniki suwakowe są czujnikami one-dimensional – wykrywają ruch palca wzdłuż jednej osi.

Każdy kanał (elektroda) tych czujników ma pojedyncze, bezpośrednie połączenie z kontrolerem czujnika. Czujniki te są bezkierunkowe pod względem emitowanych pól elektrycznych. Chociaż można ich używać zarówno z panelem osłonowym, jak i bez niego, istotnym powodem stosowania takiego panelu jest wpływ wyładowań elektrostatycznych (ESD) na współpracujący kontroler.

Wszystkie te czujniki nadają się do współpracy z kontrolerami Microchip mTouch.

AI-LocalizedTłumaczenie SI
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst/obraz i naciśnij Ctrl + Enter aby wysłać nam wiadomość.
Nav
Contents
Dostępność funkcji

Dostępne funkcje zależą od tego, z którego rozwiązania Altium korzystasz – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise lub Altium Designer (w ramach aktywnej subskrypcji terminowej).

Jeśli opisana funkcja nie jest widoczna w Twoim oprogramowaniu, skontaktuj się z działem sprzedaży Altium, aby dowiedzieć się więcej.

Starsza dokumentacja

Dokumentacja Altium Designer nie jest już wersjonowana. Jeśli potrzebujesz dostępu do dokumentacji dla starszych wersji Altium Designer, odwiedź sekcję Starsza dokumentacja na stronie Inne instalatory.

Contents