Quantos de nós entrámos na eletrónica por nos sentirmos atraídos pela miríade de interruptores, botões rotativos, luzes e outros controlos bem ao estilo de gadgets? Avançando alguns bons anos, esse fascínio continua lá, só que agora foi substituído pelo fator "GUI vistosa" — produtos eletrónicos com uma interface elegante e apelativa. No centro destas interfaces de produto em constante evolução (e cada vez mais pequenas) está o controlo tátil. Discreto, mas poderoso, o controlo tátil torna um produto mais eficiente de utilizar, normalmente reduz o custo de fabrico e, ao substituir interruptores e seletores mecânicos — sujeitos ao inevitável desgaste — aumenta o tempo de vida desse produto. Pegue na sua peça favorita de tecnologia inteligente e rapidamente perceberá que, sem controlo tátil, simplesmente não seria assim tão inteligente — e seria certamente muito menos envolvente e divertido.
Altium Designer disponibiliza suporte para a criação de padrões planares de sensores capacitivos na sua PCB. São suportados os seguintes fornecedores:
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Atmel Touch Controls – estão disponíveis vários padrões de sensores de autocapacitância e de capacitância mútua (botões, rodas, cursores), para utilização com controladores de sensores Atmel® QTouch® e QMatrix®.
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Cypress Touch Controls – estão disponíveis vários padrões de sensores de autocapacitância (botões, cursores), para utilização com controladores Cypress® CapSense®.
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Microchip Touch Controls – estão disponíveis vários padrões de sensores de autocapacitância (anel, cursores), para utilização com controladores Microchip® mTouch®.
Para aceder ao suporte de Touch Sensor de um determinado fornecedor no Altium Designer, a funcionalidade Atmel QTouch, Cypress Capsense e/ou Microchip mTouch tem de estar ativada na sua instalação do Altium Designer. Estas funcionalidades podem ser ativadas/desativadas após a instalação.
Para mais informações sobre como alterar a funcionalidade central instalada, consulte a página Installing & Managing (Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer).
Verifique, através de Windows Explorer, que os ficheiros de biblioteca correspondentes estão agora disponíveis na pasta associada em \Users\Public\Documents\Altium\AD<solution>\Library (para uma instalação predefinida) – 
. Ativar o suporte de sensores táteis para um determinado fornecedor instala a biblioteca relevante de componentes necessária para as diferentes tecnologias de sensores táteis suportadas por esse fornecedor, incluindo rodas táteis, cursores e botões. Todos os componentes são configuráveis, permitindo-lhe especificar o tamanho e as orientações das geometrias do sensor tátil, de acordo com os requisitos do seu projeto.
Implementação do sensor
Um sensor tátil é implementado num projeto através da colocação e configuração do tipo de sensor necessário a partir de uma biblioteca integrada dedicada. O acesso à caixa de diálogo de configuração associada (QTouch Component dialog, CapSense Component dialog ou mTouch Component dialog) de um componente de sensor faz-se clicando com o botão direito do rato sobre o componente e escolhendo Configure no menu de contexto.
Tenha em atenção que, embora possa utilizar a lista pendente Sensor Component Type nas caixas de diálogo para mudar rapidamente para um tipo de componente de sensor diferente (o símbolo gráfico será atualizado em conformidade), os campos Comment e Description do componente, bem como o campo Design Item ID (para o componente de biblioteca associado), continuarão a refletir e a referenciar o tipo de sensor original colocado.
Quando estiver configurado conforme necessário, basta atualizar a PCB de destino — é utilizado um ECO para efetuar as alterações necessárias, resultando na criação do padrão do sensor para colocação na PCB. Depois, basta colocar os sensores na placa nos locais onde são necessários para suportar a interface de utilizador do seu produto e ligá-los aos controladores de sensores táteis aplicáveis. Cada componente de sensor na PCB não é uma footprint no sentido normal, mas sim o padrão real do elétrodo em cobre. Quando a placa é montada, é colocado um painel sobreposto sobre o sensor.
Embora os padrões de sensores do tipo autocapacitância possam ser utilizados com ou sem um painel sobreposto, as implicações de descarga eletrostática (ESD) — para o dispositivo controlador associado — são um fator determinante para a utilização desse painel. Para sensores baseados em cursor e roda de capacitância mútua, vários canais têm ligações de elétrodo X exclusivas ao controlador do sensor, com uma ligação comum de elétrodo Y. Esses sensores devem ser usados com um painel sobreposto, colado sem folgas de ar. É o painel que fornece um meio adequado para os campos elétricos entre os elétrodos X e Y.
Implementar um controlo tátil é muito simples — basta colocar o componente do tipo de sensor necessário no esquema, configurá-lo de acordo com as necessidades do seu projeto e depois enviar as alterações para a PCB para obter o padrão do sensor.
Um padrão de sensor também pode ser modificado no lado da PCB, e as alterações podem ser devolvidas à folha de esquema relevante através de um ECO.
As secções seguintes analisam mais de perto os componentes de sensor configuráveis disponíveis para colocação num projeto, as respetivas opções de configuração e o padrão de sensor resultante obtido no lado da PCB. Em cada caso, são apresentadas as configurações predefinidas.
Atmel Touch Controls
A caixa de diálogo QTouch Component disponibiliza controlos para configurar um componente de sensor tátil numa folha de esquema ao criar padrões planares de sensores capacitivos na sua PCB para utilização com a gama de controladores de sensores Atmel® QTouch® e QMatrix®, aos quais se ligam os elétrodos correspondentes dos padrões de sensor.
Atmel Touch Controls – Sensores suportados do tipo autocapacitância
Os seguintes sensores do tipo autocapacitância são suportados para utilização nos seus projetos de PCB.
QTouchButton – Button (or Key) Sensor (Single Channel)
Utilize o componente QTouchButton para implementar um sensor de botão (tecla). Trata-se de um sensor de autocapacitância, de dimensão zero, com um único canal para ligação direta a um controlador de sensor Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é um elétrodo simples de forma retangular.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente QTouchButton
São disponibilizadas as seguintes opções:
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height - a altura do padrão do sensor (até 1000 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (até 1000 mm).
SmallQTouchSlider – Small Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
Utilize o componente SmallQTouchSlider para implementar um sensor de cursor de pequenas dimensões. Trata-se de um sensor de autocapacitância, unidimensional, com interpolação espacial, com três canais para ligação direta a um controlador de sensor Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos simples de forma retangular. O padrão consiste em dois elétrodos de tamanho completo para os canais 1 e 2, sendo o canal 3 dividido em dois elétrodos de meia dimensão em cada extremidade.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente SmallQTouchSlider
São disponibilizadas as seguintes opções:
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height - a altura do padrão do sensor (entre 5 mm e 15 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (entre 21 mm e 26 mm).
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gap thickness - a folga, ou intervalo, entre canais de sensor vizinhos (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
SmallQTouchWheel – Small Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
Utilize o componente SmallQTouchWheel para implementar um sensor de roda de pequenas dimensões. Trata-se de um sensor de autocapacitância, unidimensional, com interpolação espacial, com três canais para ligação direta a um controlador de sensor Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos simples em forma de cunha.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente SmallQTouchWheel
É disponibilizada a seguinte opção:
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diameter - o diâmetro do padrão do sensor (entre 12 mm e 20 mm).
MediumQTouchSlider – Medium Spatially-interpolated Slider Sensor (3 Channels)
Utilize o componente MediumQTouchSlider para implementar um sensor de cursor de tamanho médio. Trata-se de um sensor de autocapacitância, unidimensional, com interpolação espacial, com três canais para ligação direta a um controlador de sensor Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos dentados. O padrão consiste em dois elétrodos de tamanho completo para os canais 1 e 2, sendo o canal 3 dividido em dois elétrodos de meia dimensão em cada extremidade.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumQTouchSlider
São disponibilizadas as seguintes opções:
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height - a altura do padrão do sensor (entre 4 mm e 30 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (entre 26 mm e 60 mm).
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gap thickness - a folga, ou intervalo, entre canais de sensor vizinhos (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
MediumQTouchWheel – Medium Spatially-interpolated Wheel Sensor (3 Channels)
Utilize o componente MediumQTouchWheel para implementar um sensor de roda de tamanho médio. Trata-se de um sensor de autocapacitância, unidimensional, com interpolação espacial, com três canais para ligação direta a um controlador de sensor Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos dentados.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumQTouchWheel
São disponibilizadas as seguintes opções:
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outer diameter - o diâmetro exterior do padrão do sensor (entre 20 mm e 60 mm).
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inner diameter - o diâmetro interior do padrão do sensor (6 mm ou mais).
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gap thickness - a folga ou intervalo entre os “dentes” de sensor vizinhos (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
MediumResQTouchWheel – Medium Resistively-interpolated Wheel Sensor (12 Channels, only 3 Connected to the Sensor Controller)
Utilize o componente MediumResQTouchWheel para implementar um sensor de roda de dimensão média. Trata-se de um sensor de autocapacitância, unidimensional, com interpolação resistiva, com três canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos em forma de cunha.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumResQTouchWheel
São disponibilizadas as seguintes opções:
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number of segments between the channels - o número de segmentos 'spacer' de elétrodo adicionados entre os três canais do sensor.
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outer diameter - o diâmetro exterior do padrão do sensor (entre 20 mm e 60 mm).
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inner diameter - o diâmetro interior do padrão do sensor (entre 5 mm e 9 mm).
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gap thickness - a folga, ou espaçamento, entre segmentos de elétrodos vizinhos (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
O arco exterior de cada segmento tem de estar entre 6 mm e 8 mm. Terá de modificar o diâmetro exterior, o diâmetro interior ou o número de segmentos entre canais para o conseguir.
Ao configurar o sensor, pode escolher quantos 'segmentos spacer' de elétrodo são utilizados, de forma igual, entre canais. A configuração predefinida utiliza 3 segmentos, resultando em 12 elétrodos X em forma de cunha no padrão. Lembre-se de que apenas 3 destes elétrodos são ligados de volta ao controlador do sensor. Para esta configuração predefinida, os 3 canais ligados ao controlador do sensor estão associados aos pinos 1, 5 e 9 do componente.
Para fornecer a interpolação elétrica dos campos elétricos dos sensores, têm de ser usadas resistências adicionais no projeto, ligando tipicamente um total de 100 kOhms entre canais sucessivos que estão ligados ao controlador (ou 25 kOhms entre segmentos de elétrodo). A imagem seguinte mostra um exemplo de resistências ligadas ao componente do sensor para fornecer os níveis de resistência necessários, para a configuração predefinida do componente.
Exemplo de resistências ligadas ao componente do sensor para fornecer a interpolação elétrica do sensor.
Um sensor de botão (ou tecla) é um sensor zero-dimensional. Tem um único ponto de contacto. Sensores deslizantes e de roda são sensores one-dimensional – detetam o movimento do dedo ao longo de um único eixo. Um sensor com interpolação espacial utiliza a geometria dos seus elétrodos para interpolar os campos elétricos. Um sensor com interpolação resistiva utiliza resistências físicas para fornecer a interpolação.
Cada canal (elétrodo) destes sensores tem uma única ligação direta ao controlador do sensor. Estes sensores não são direcionais, em termos dos campos elétricos que emitem. Embora possam ser utilizados com ou sem um painel sobreposto, as implicações de descarga eletrostática (ESD) – para o dispositivo controlador associado – são um fator determinante para a utilização desse painel.
Todos estes sensores são adequados para utilização com controladores de sensores Atmel QTouch.
Atmel Touch Controls – Sensores do tipo capacitância mútua suportados
Os seguintes sensores do tipo capacitância mútua são suportados para utilização nos seus projetos de PCB.
QMatrixButton – Button (or Key) sensor (Single Channel)
Utilize o componente QMatrixButton para implementar um sensor de botão (tecla). Trata-se de um sensor de capacitância mútua, de dimensão zero, com um único canal (um elétrodo X e um elétrodo Y) para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB consiste em dedos entrelaçados dos elétrodos X e Y, numa forma global retangular. O padrão do elétrodo X envolve completamente o do elétrodo Y.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente QMatrixButton
São disponibilizadas as seguintes opções:
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height - a altura do padrão do sensor (até 1000 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (até 1000 mm).
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front panel thickness - a espessura do painel frontal. Este valor é utilizado para calcular a espessura da 'moldura' principal do elétrodo X envolvente (tipicamente igual à espessura do painel), bem como os 'dedos' do elétrodo X e o espaçamento entre os elétrodos X e Y (tipicamente metade da espessura do painel). A espessura do painel frontal pode estar entre 0,1 mm e 10 mm.
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width of y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
SmallQMatrixSlider – 1-layer, Small Spatially-interpolated Slider Sensor (n-channels)
Utilize o componente SmallQMatrixSlider para implementar um sensor deslizante de pequenas dimensões. Trata-se de um sensor de capacitância mútua, unidimensional, com interpolação espacial, com múltiplos canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB assemelha-se a uma matriz 1xn de botões, em que n é o número de canais definido. Os elétrodos X e Y são novamente implementados como dedos entrelaçados. Existe um espaçamento entre cada elétrodo X sucessivo. O elétrodo Y é contínuo (é comum a todos os canais), com um dedo adicional neste espaçamento. Regiões isoladas do mesmo elétrodo X são ligadas utilizando vias e uma pista colocada na camada oposta da placa.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente SmallQMatrixSlider
São disponibilizadas as seguintes opções:
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number of channels - o número de canais que compõem o padrão do sensor (entre 3 e 8).
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number of segments between channels - o número de segmentos adicionais adicionados entre os canais especificados, permitindo produzir um deslizante mais comprido (entre 0 e 10).
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front panel thickness - a espessura do painel frontal. Este valor é utilizado para calcular a espessura da 'moldura' principal do elétrodo X (tipicamente igual à espessura do painel), bem como os 'dedos' do elétrodo X e o espaçamento entre os elétrodos X e Y (tipicamente metade da espessura do painel). A espessura do painel frontal pode estar entre 0,1 mm e 10 mm.
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height - a altura do padrão do sensor (entre 5 mm e 50 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (entre 24 mm e 200 mm).
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width of y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
SmallQMatrixWheel – 1-layer, Small Spatially-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
Utilize o componente SmallQMatrixWheel para implementar um sensor de roda de pequenas dimensões. Trata-se de um sensor de capacitância mútua, unidimensional, com interpolação espacial, com múltiplos canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB assemelha-se a uma matriz circular 1xn de botões, em que n é o número de canais definido. Os elétrodos X e Y são novamente implementados como dedos entrelaçados, com afunilamento dos dedos do elétrodo X. Existe um espaçamento entre cada elétrodo X sucessivo. O elétrodo Y é contínuo (é comum a todos os canais), com um dedo adicional neste espaçamento. Regiões isoladas do mesmo elétrodo X são ligadas utilizando vias e uma pista colocada na camada oposta da placa.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente SmallQMatrixWheel
São disponibilizadas as seguintes opções:
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number of channels connected to the MCU - o número de canais que compõem o padrão do sensor, e que são ligados de volta ao controlador do sensor (entre 4 e 8).
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number of segments between the channels - o número de segmentos 'spacer' de elétrodo adicionados entre os canais especificados do sensor (entre 0 e 10).
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panel thickness - a espessura do painel frontal. Este valor é utilizado para calcular a espessura da 'moldura' principal do elétrodo X (tipicamente igual à espessura do painel), bem como o espaçamento entre os elétrodos X e Y (tipicamente metade da espessura do painel). A espessura do painel frontal pode estar entre 0,1 mm e 10 mm.
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outer diameter - o diâmetro do padrão do sensor (entre 15 mm e 21 mm).
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width of the y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
MediumQMatrixSlider – 2-layer, Medium Spatially-interpolated Slider Sensor (n-channels)
Utilize o componente MediumQMatrixSlider para implementar um sensor deslizante de dimensão média em 2 camadas. Trata-se de um sensor de capacitância mútua, unidimensional, com interpolação espacial, com múltiplos canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por n elétrodos X inclinados, em que n é o número de canais definido. Existe um espaçamento entre cada elétrodo X sucessivo. O elétrodo Y é contínuo (é comum a todos os canais) e consiste num conjunto de 'dedos' horizontais. O elétrodo Y está localizado na camada superior, enquanto os elétrodos X se encontram por trás, na camada inferior.
Cada segmento de elétrodo X tem 4 mm de altura. Para um deslizante com altura superior, segmentos adicionais são essencialmente empilhados, num padrão alternado em ziguezague. É adicionado um dedo adicional do elétrodo Y para cada nível de segmentos nesta pilha. Na configuração predefinida, em que a altura do deslizante é 12 mm, a pilha incorpora três segmentos para cada elétrodo X. O elétrodo Y comum tem três dedos.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumQMatrixSlider
São disponibilizadas as seguintes opções:
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number of X channels - o número de segmentos que compõem o padrão do sensor.
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number of segments between channels - o número de segmentos adicionais adicionados entre os canais especificados, permitindo produzir um deslizante mais comprido.
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height - a altura do padrão do sensor (entre 4 mm e 48 mm).
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width - a largura do padrão do sensor (entre 20 mm e 150 mm).
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gap thickness - a folga, ou espaçamento, entre canais/segmentos vizinhos do sensor (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
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width of y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
MediumLargeQMatrixWheel – 2-layer, Medium/Large Spatially-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
Utilize o componente MediumLargeQMatrixWheel para implementar um sensor de roda de tamanho médio com 2 camadas. Este é um sensor de capacitância mútua, unidimensional, com interpolação espacial, com múltiplos canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos X em forma de dente curvo n, em que n é o número de canais definido. Existe um espaço entre cada elétrodo X sucessivo. O elétrodo Y é contínuo (é comum a todos os canais) e consiste num conjunto de "anéis". O elétrodo Y está localizado na Top Layer, com os elétrodos X localizados por trás, na Bottom Layer.
Cada segmento do elétrodo X tem uma altura radial de 4 mm. Para uma roda com diâmetro superior, segmentos adicionais são essencialmente empilhados radialmente para o exterior, num padrão alternado de dentes curvos. É acrescentado um "anel" adicional do elétrodo Y por cada nível de segmentos nesta pilha. Na configuração predefinida, em que o diâmetro interno é de 16 mm e o diâmetro externo é de 40 mm, a pilha incorpora três segmentos para cada elétrodo X. O elétrodo Y comum tem, em conformidade, três anéis.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumLargeQMatrixWheel
São disponibilizadas as seguintes opções:
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number of channels connected to the MCU - o número de canais que compõem o padrão do sensor, que são ligados ao controlador de sensores (entre 4 e 8).
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number of segments between the channels - o número de segmentos "espaçadores" de elétrodo adicionados entre os canais especificados do sensor (entre 0 e 10).
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outer diameter - o diâmetro externo do padrão do sensor (entre 20 mm e 500 mm).
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inner diameter - o diâmetro interno do padrão do sensor (5 mm ou mais, e menos de 8 mm inferior ao diâmetro externo).
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gap thickness - o afastamento, ou espaço, entre os "dentes" de elétrodo vizinhos (entre 0,1 mm e 0,5 mm).
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width of the y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
MediumResQMatrixWheel – 2-layer, Medium Resistively-interpolated Wheel Sensor (n-channels)
Utilize o componente MediumResQMatrixWheel para implementar um sensor de roda de tamanho médio com 2 camadas. Este é um sensor de capacitância mútua, unidimensional, com interpolação resistiva, com múltiplos canais para ligação direta a um controlador de sensores Atmel QMatrix. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por elétrodos X em forma de dente curvo n, em que n é o número de canais definido. Existe um espaço entre cada elétrodo X sucessivo. O elétrodo Y é contínuo (é comum a todos os canais) e consiste num conjunto de "anéis". O elétrodo Y está localizado na Top Layer, com os elétrodos X localizados por trás, na Bottom Layer.
Cada segmento do elétrodo X tem uma altura radial de 4 mm. Para uma roda com diâmetro superior, segmentos adicionais são essencialmente empilhados radialmente para o exterior, num padrão alternado de dentes curvos. É acrescentado um "anel" adicional do elétrodo Y por cada nível de segmentos nesta pilha. Na configuração predefinida, em que o diâmetro interno é de 7,5 mm e o diâmetro externo é de 30 mm, a pilha incorpora três segmentos para cada elétrodo X. O elétrodo Y comum tem, em conformidade, três anéis.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente MediumResQMatrixWheel
São disponibilizadas as seguintes opções:
-
number of channels connected to the MCU - o número de canais que compõem o padrão do sensor, que são ligados ao controlador de sensores (entre 4 e 8).
-
number of segments between the channels - o número de segmentos "espaçadores" de elétrodo adicionados entre os canais especificados do sensor (entre 0 e 10).
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outer diameter - o diâmetro externo do padrão do sensor (entre 10 mm e 100 mm).
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inner diameter - o diâmetro interno do padrão do sensor.
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gap thickness - o afastamento, ou espaço, entre segmentos de elétrodo vizinhos.
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width of the y side of the sensor - a largura do elétrodo Y. Esta deve ser mantida o mais fina possível, entre 0,1 mm e 0,5 mm.
Ao configurar o sensor, pode escolher quantos "segmentos espaçadores" de elétrodo são usados, de forma igual, entre canais. A configuração predefinida tem 4 canais e utiliza 3 segmentos espaçadores, resultando em 16 elétrodos X em forma de dente curvo no padrão. Para esta configuração predefinida, os 4 canais ligados ao controlador de sensores estão associados aos pinos 1, 5, 9 e 13 do componente.
Para fornecer a interpolação eletricamente acionada dos campos elétricos dos sensores, têm de ser utilizados resistores adicionais no projeto, tipicamente ligando um total entre 2 kOhms e 100 kOhms entre os canais n que estão ligados ao controlador. A imagem seguinte mostra um exemplo de resistores ligados ao componente do sensor para fornecer os níveis de resistência necessários, para a configuração predefinida do componente.
Exemplo de resistores ligados ao componente do sensor para fornecer a interpolação elétrica ao sensor.
Um sensor de botão (ou tecla) é um sensor zero-dimensional. Tem um único ponto de contacto. Os sensores deslizantes e de roda são sensores one-dimensional – detetam o movimento do dedo ao longo de um único eixo. Um sensor com interpolação espacial utiliza a geometria dos seus elétrodos para interpolar os campos elétricos. Um sensor com interpolação resistiva utiliza resistores físicos para fornecer a interpolação.
Cada um destes sensores tem elétrodos X (transmissão) e Y (receção), sendo a capacitância mútua entre X e Y medida pelo controlador de sensores. Para sensores baseados em deslizante e roda, múltiplos canais têm ligações exclusivas de elétrodo X ao controlador de sensores, com uma ligação comum do elétrodo Y. Estes sensores devem ser utilizados com um painel sobreposto, colado sem espaços de ar. É o painel que fornece um meio adequado para os campos elétricos entre os elétrodos X e Y.
Todos estes sensores são adequados para utilização com controladores de sensores Atmel QMatrix.
Controlos táteis Cypress
A caixa de diálogo CapSense Component fornece controlos para configurar um componente de sensor tátil numa folha esquemática ao criar padrões planares de sensores capacitivos na sua PCB para utilização com a gama de controladores Cypress® CapSense® e PSoC®.
Os controladores CapSense da Cypress – aos quais se ligam os elétrodos correspondentes dos padrões dos sensores – baseiam-se na plataforma Programmable System-on-Chip (PSoC®). As categorias de controladores CapSense incluem:
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CapSense®
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CapSense® Plus
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CapSense® Express
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As famílias de controladores PSoC® - PSoC® 1, PSoc® 3, PSoC® 4 e PSoC® 5LP (que substituiu a família PSoC® 5).
Os seguintes tipos de sensores de autocapacitância estão disponíveis para utilização nos seus projetos de PCB.
CircularButton – Circular Button
Utilize o componente CircularButton para implementar um sensor de botão. Este é um sensor de autocapacitância, de dimensão zero, com um único canal para ligação direta a um controlador Cypress PSoC. O padrão de sensor resultante na PCB é um elétrodo simples de forma circular.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente CircularButton
São disponibilizadas as seguintes opções:
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Button Outer Diameter - o diâmetro externo do padrão do sensor (entre 5 mm e 15 mm).
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Button Inner Diameter - o diâmetro interno do padrão do sensor (deve ser inferior ao diâmetro externo e ter um mínimo de 5 mm).
RectangularCurvedEdgeButton – Rectangular Curved Edge Button
Utilize o componente RectangularCurvedEdgeButton para implementar um sensor de botão. Este é um sensor de autocapacitância, de dimensão zero, com um único canal para ligação direta a um controlador Cypress PSoC. O padrão de sensor resultante na PCB é um elétrodo simples em forma retangular com cantos arredondados.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente RectangularCurvedEdgeButton
São disponibilizadas as seguintes opções:
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Button Height - a altura do padrão do sensor (entre 5 mm e 15 mm).
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Button Width - a largura do padrão do sensor (entre 5 mm e 15 mm).
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Button Inner Diameter - o diâmetro interno do padrão do sensor (deve ser inferior à largura/altura e ter um mínimo de 5 mm).
LinearSlider – Linear Slider
Utilize o componente LinearSlider para implementar um sensor deslizante linear de n segmentos. Este é um sensor de autocapacitância, unidimensional, para ligação direta a um controlador Cypress PSoC (cada segmento do padrão liga-se a um pino separado do controlador). O padrão de sensor resultante na PCB é composto por uma matriz 1xn de elétrodos em forma de dupla divisa, em que n é o número de segmentos especificado. Em essência, está a especificar n sensores separados colocados fisicamente adjacentes entre si. Tem controlo global sobre a altura e a largura dos sensores constituintes. Pode também controlar o espaço entre sensores vizinhos.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente LinearSlider
São disponibilizadas as seguintes opções:
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Number of Segments - o número de segmentos que compõem o padrão do sensor (mínimo de 3).
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Slider Segment Width - a largura de cada segmento do sensor (entre 2 mm e 8 mm).
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Slider Segment Height - a altura de cada segmento do sensor (entre 7 mm e 15 mm).
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Clearance Between Segments - o afastamento ou espaço entre segmentos de sensor vizinhos (entre 0,5 mm e 2 mm).
RadialSlider – Radial Slider
Utilize o componente RadialSlider para implementar um sensor deslizante radial de n segmentos. Este é um sensor de auto-capacitância, unidimensional, para ligação direta a um controlador Cypress PSoC (cada segmento no padrão liga a um pino separado do controlador). O padrão de sensor resultante na PCB é composto por n elétrodos em forma de cunha, em que n é o número de segmentos especificado. Em essência, está a especificar n sensores separados, colocados fisicamente adjacentes entre si de forma radial. Tem controlo global sobre o diâmetro interno e externo do deslizador, e sobre o espaçamento entre segmentos vizinhos.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente RadialSlider
Estão disponíveis as seguintes opções:
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Number of Segments - o número de segmentos que compõem o padrão do sensor (mínimo de 3).
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Slider Outer Diameter - o diâmetro externo do padrão do sensor.
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Slider Inner Diameter - o diâmetro interno do padrão do sensor.
A altura efetiva do segmento não deve ser inferior a 7 mm e a largura efetiva do segmento não deve ser superior a 8 mm. Além disso, o diâmetro interno tem de ser inferior ao diâmetro externo.
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Clearance Between Segments - o afastamento ou folga entre segmentos vizinhos do sensor (entre 0,5 mm e 2 mm).
Um sensor de botão é um sensor zero-dimensional. Tem um único ponto de contacto. Os sensores deslizantes são sensores one-dimensional – detetam o movimento do dedo ao longo de um único eixo.
Cada canal (elétrodo) destes sensores tem uma ligação única e direta ao controlador do sensor. Estes sensores são não direcionais, em termos dos campos elétricos que emitem. Embora possam ser usados com ou sem um painel sobreposto, as implicações de descarga eletrostática (ESD) – para o dispositivo controlador associado – são um fator importante para a utilização desse painel.
Todos estes sensores são adequados para utilização com controladores Cypress CapSense e PSoC.
Controlos Táteis Microchip
A caixa de diálogo mTouch Component fornece controlos para configurar um componente de sensor tátil numa folha esquemática ao criar padrões planares de sensores capacitivos na sua PCB para utilização com a gama de controladores Microchip® mTouch®. Os controladores mTouch da Microchip – aos quais se ligam os elétrodos correspondentes dos padrões de sensor – são tipicamente dispositivos PIC. Estão disponíveis os seguintes tipos de sensores de auto-capacitância para utilização nos seus designs de PCB.
mTouchChevronSlider – Chevron Slider
Utilize o componente mTouchChevronSlider para implementar um deslizador chevron de n canais, para ligação direta a um controlador de sensor Microchip mTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por uma matriz 1xn de elétrodos em forma de chevron, em que n é o número de dispositivos especificado. Em essência, está a especificar n sensores separados, colocados fisicamente adjacentes entre si. Tem controlo global sobre a altura e a largura dos sensores constituintes, bem como controlo sobre o ângulo do chevron. Também pode controlar a folga entre sensores vizinhos.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente mTouchChevronSlider
Estão disponíveis as seguintes opções:
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Number of Devices - o número de sensores separados que compõem o padrão do sensor.
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Slider Width - a largura de cada segmento do sensor.
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Height - a altura de cada segmento do sensor.
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Angle - o ângulo do chevron (entre 0° e 90°).
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Gap Width - o afastamento ou folga entre segmentos vizinhos do sensor.
mTouchLinearSlider – Linear Slider
Utilize o componente mTouchLinearSlider para implementar um simples deslizador linear de 2 canais, para ligação direta a um controlador de sensor Microchip mTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por dois elétrodos. Em essência, estes são dois sensores separados colocados fisicamente adjacentes entre si. A forma do elétrodo é formada por um quadrado e um triângulo definidos. Os elétrodos são dispostos de modo que as suas partes triangulares quase se interliguem, separadas por uma folga definida. Este design de deslizador proporciona a saída mais linear à medida que o dedo do utilizador passa de um sensor para o outro.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente mTouchLinearSlider
Estão disponíveis as seguintes opções:
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Square Height/Width - a altura e a largura da extremidade quadrada de cada sensor.
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Slider Width - a distância entre a parte quadrada de cada sensor.
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Gap Width - o afastamento, ou folga, entre as partes triangulares de cada sensor. A largura da folga não deve exceder a largura total central.
mTouchMutualRingSensor – Mutual Ring
Utilize o componente mTouchMutualRingSensor para implementar um simples sensor anelar mútuo de 2 canais, para ligação direta a um controlador de sensor Microchip mTouch. O padrão de sensor resultante na PCB é composto por dois elétrodos, de forma concêntrica, com uma folga definível entre ambos. Basta definir o raio da almofada interna e uma “espessura” para a almofada externa.
Configuração predefinida e padrão de sensor resultante para o componente mTouchMutualRingSensor
Estão disponíveis as seguintes opções:
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Outer Pad Width - a largura do anel externo do padrão do sensor.
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Middle Pad Width - o afastamento ou folga entre as almofadas interna e externa do padrão do sensor.
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Inner Pad Radius - o raio da almofada interna do padrão do sensor.
Os sensores deslizantes são sensores one-dimensional – detetam o movimento do dedo ao longo de um único eixo.
Cada canal (elétrodo) destes sensores tem uma ligação única e direta ao controlador do sensor. Estes sensores são não direcionais, em termos dos campos elétricos que emitem. Embora possam ser usados com ou sem um painel sobreposto, as implicações de descarga eletrostática (ESD) – para o dispositivo controlador associado – são um fator importante para a utilização desse painel.
Todos estes sensores são adequados para utilização com controladores Microchip mTouch.
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