Проектирование с сенсорным управлением

Используйте компонент QTouchButton для реализации кнопочного (клавишного) сенсора. Это нульмерный сенсор собственной емкости с одним каналом для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Получаемая на печатной плате структура сенсора представляет собой простой прямоугольный электрод.

Конфигурация по умолчанию и получаемая структура сенсора для компонента QTouchButton

Предусмотрены следующие параметры:

• height — высота структуры сенсора (до 1000 мм).
• width — ширина структуры сенсора (до 1000 мм).

Используйте компонент SmallQTouchSlider для реализации малогабаритного ползункового сенсора. Это одномерный сенсор собственной емкости с пространственной интерполяцией и тремя каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Получаемая на печатной плате структура сенсора состоит из простых прямоугольных электродов. Структура включает два полноразмерных электрода для каналов 1 и 2, а канал 3 разделен на два электрода половинного размера, расположенных по краям.

Конфигурация по умолчанию и получаемая структура сенсора для компонента SmallQTouchSlider

Предусмотрены следующие параметры:

• height — высота структуры сенсора (от 5 до 15 мм).
• width — ширина структуры сенсора (от 21 до 26 мм).
• gap thickness — зазор, или промежуток, между соседними каналами сенсора (от 0,1 до 0,5 мм).

Используйте компонент SmallQTouchWheel для создания кольцевого сенсора малого размера. Это одномерный сенсор собственной ёмкости с пространственной интерполяцией и тремя каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора состоит из простых клиновидных электродов.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента SmallQTouchWheel

Доступен следующий параметр:

• diameter - диаметр рисунка сенсора (от 12 до 20 мм).

Используйте компонент MediumQTouchSlider для создания ползункового сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор собственной ёмкости с пространственной интерполяцией и тремя каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора состоит из зубчатых электродов. Рисунок включает два полноразмерных электрода для каналов 1 и 2, а канал 3 разделён на два электрода половинного размера, расположенных по краям.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента MediumQTouchSlider

Доступны следующие параметры:

• height - высота рисунка сенсора (от 4 до 30 мм).
• width - ширина рисунка сенсора (от 26 до 60 мм).
• gap thickness - зазор между соседними каналами сенсора (от 0,1 до 0,5 мм).

Используйте компонент MediumQTouchWheel для создания кольцевого сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор собственной ёмкости с пространственной интерполяцией и тремя каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора состоит из зубчатых электродов.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента MediumQTouchWheel

Доступны следующие параметры:

• outer diameter - внешний диаметр рисунка сенсора (от 20 до 60 мм).
• inner diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора (не менее 6 мм).
• gap thickness - зазор между соседними «зубцами» сенсора (от 0,1 до 0,5 мм).

Используйте компонент MediumResQTouchWheel для создания кольцевого сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор собственной ёмкости с резистивной интерполяцией и тремя каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QTouch. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора состоит из клиновидных электродов.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента MediumResQTouchWheel

Доступны следующие параметры:

• number of segments between the channels - количество промежуточных электродных сегментов, добавляемых между тремя каналами сенсора.
• outer diameter - внешний диаметр рисунка сенсора (от 20 до 60 мм).
• inner diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора (от 5 до 9 мм).
• gap thickness - зазор между соседними электродными сегментами (от 0,1 до 0,5 мм).

При настройке сенсора можно выбрать количество промежуточных электродных сегментов, одинаковое для всех промежутков между каналами. В конфигурации по умолчанию используются 3 сегмента, в результате чего рисунок содержит 12 клиновидных электродов X. Помните, что только 3 из этих электродов подключаются к контроллеру сенсоров. В этой конфигурации по умолчанию 3 канала, подключаемые к контроллеру сенсоров, соответствуют выводам 1, 5 и 9 компонента.

Для электрической интерполяции электрических полей сенсоров в схеме необходимо использовать дополнительные резисторы. Как правило, суммарное сопротивление между последовательными каналами, подключёнными к контроллеру, составляет 100 кОм (или 25 кОм между электродными сегментами). На следующем изображении показан пример подключения резисторов к компоненту сенсора, обеспечивающего требуемые значения сопротивления для конфигурации компонента по умолчанию.

Пример подключения резисторов к компоненту сенсора для обеспечения электрической интерполяции.

Используйте компонент QMatrixButton для создания кнопочного (клавишного) сенсора. Это нульмерный сенсор взаимной ёмкости с одним каналом (один электрод X и один электрод Y) для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора имеет в целом прямоугольную форму и состоит из взаимно чередующихся пальцев электродов X и Y. Рисунок электрода X полностью окружает рисунок электрода Y.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента QMatrixButton

Доступны следующие параметры:

• height - высота рисунка сенсора (до 1000 мм).
• width - ширина рисунка сенсора (до 1000 мм).
• front panel thickness - толщина передней панели. Это значение используется для расчёта ширины основной «рамки» охватывающего электрода X (обычно равной толщине панели), а также ширины «пальцев» электрода X и зазора между электродами X и Y (обычно равных половине толщины панели). Толщина передней панели может составлять от 0,1 до 10 мм.
• width of y side of the sensor - ширина электрода Y. Она должна быть как можно меньше, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Используйте компонент SmallQMatrixSlider для создания линейного сенсора малого размера. Это одномерный сенсор взаимной ёмкости с пространственной интерполяцией и несколькими каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Получаемый рисунок сенсора на печатной плате напоминает массив кнопок 1xn, где n — заданное количество каналов. Электроды X и Y также выполнены в виде взаимно входящих друг в друга гребёнок. Между соседними электродами X имеется зазор. Электрод Y непрерывен (он общий для всех каналов) и имеет дополнительный зубец в этом зазоре. Изолированные области одного и того же электрода X соединяются с помощью переходных отверстий и дорожки на противоположном слое платы.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента SmallQMatrixSlider

Доступны следующие параметры:

• number of channels — количество каналов, образующих рисунок сенсора (от 3 до 8).
• number of segments between channels — количество дополнительных сегментов, добавляемых между заданными каналами для увеличения длины линейного сенсора (от 0 до 10).
• front panel thickness — толщина передней панели. Это значение используется для расчёта ширины основной «каймы» электрода X (обычно равной толщине панели), а также ширины зубцов электрода X и зазора между электродами X и Y (обычно равных половине толщины панели). Толщина передней панели может составлять от 0,1 до 10 мм.
• height — высота рисунка сенсора (от 5 до 50 мм).
• width — ширина рисунка сенсора (от 24 до 200 мм).
• width of y side of the sensor — ширина электрода Y. Она должна быть как можно меньше, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Используйте компонент SmallQMatrixWheel для создания кольцевого сенсора малого размера. Это одномерный сенсор взаимной ёмкости с пространственной интерполяцией и несколькими каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Получаемый рисунок сенсора на печатной плате напоминает кольцевой массив кнопок 1xn, где n — заданное количество каналов. Электроды X и Y также выполнены в виде взаимно входящих друг в друга гребёнок, причём зубцы электродов X сужаются к концам. Между соседними электродами X имеется зазор. Электрод Y непрерывен (он общий для всех каналов) и имеет дополнительный зубец в этом зазоре. Изолированные области одного и того же электрода X соединяются с помощью переходных отверстий и дорожки на противоположном слое платы.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента SmallQMatrixWheel

Доступны следующие параметры:

• number of channels connected to the MCU — количество каналов, образующих рисунок сенсора и подключаемых к контроллеру сенсоров (от 4 до 8).
• number of segments between the channels — количество промежуточных сегментов электродов, добавляемых между заданными каналами сенсора (от 0 до 10).
• panel thickness — толщина передней панели. Это значение используется для расчёта ширины основной «каймы» электрода X (обычно равной толщине панели), а также зазора между электродами X и Y (обычно равного половине толщины панели). Толщина передней панели может составлять от 0,1 до 10 мм.
• outer diameter — диаметр рисунка сенсора (от 15 до 21 мм).
• width of the y side of the sensor — ширина электрода Y. Она должна быть как можно меньше, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Используйте компонент MediumQMatrixSlider для создания двухслойного линейного сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор взаимной ёмкости с пространственной интерполяцией и несколькими каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Получаемый рисунок сенсора на печатной плате состоит из наклонных электродов X в количестве n, где n — заданное количество каналов. Между соседними электродами X имеется зазор. Электрод Y непрерывен (он общий для всех каналов) и состоит из нескольких горизонтальных зубцов. Электрод Y расположен на верхнем слое (Top Layer), а электроды X — под ним, на нижнем слое (Bottom Layer).

Высота каждого сегмента электрода X составляет 4 мм. Для увеличения высоты линейного сенсора дополнительные сегменты располагаются друг над другом с чередованием направления, образуя зигзаг. Для каждого уровня сегментов добавляется ещё один зубец электрода Y. В конфигурации по умолчанию, при высоте линейного сенсора 12 мм, каждый электрод X состоит из трёх сегментов, расположенных друг над другом. Общий электрод Y имеет три зубца.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента MediumQMatrixSlider

Доступны следующие параметры:

• number of X channels — количество сегментов, образующих рисунок сенсора.
• number of segments between channels — количество дополнительных сегментов, добавляемых между заданными каналами для увеличения длины линейного сенсора.
• height — высота рисунка сенсора (от 4 до 48 мм).
• width — ширина рисунка сенсора (от 20 до 150 мм).
• gap thickness — зазор между соседними каналами/сегментами сенсора (от 0,1 до 0,5 мм).
• width of y side of the sensor — ширина электрода Y. Она должна быть как можно меньше, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Используйте компонент MediumLargeQMatrixWheel для создания двухслойного кольцевого сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор взаимной ёмкости с пространственной интерполяцией и несколькими каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Получаемый рисунок сенсора на печатной плате состоит из электродов X с изогнутыми зубцами в количестве n, где n — заданное количество каналов. Между соседними электродами X имеется зазор. Электрод Y непрерывен (он общий для всех каналов) и состоит из нескольких «колец». Электрод Y расположен на верхнем слое (Top Layer), а электроды X — под ним, на нижнем слое (Bottom Layer).

Радиальный размер каждого сегмента электрода X составляет 4 мм. Для увеличения диаметра кольцевого сенсора дополнительные сегменты располагаются последовательно по направлению от центра, с чередованием направления изгиба зубцов. Для каждого уровня сегментов добавляется ещё одно «кольцо» электрода Y. В конфигурации по умолчанию, при внутреннем диаметре 16 мм и внешнем диаметре 40 мм, каждый электрод X состоит из трёх последовательно расположенных сегментов. Соответственно, общий электрод Y имеет три кольца.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок сенсора для компонента MediumLargeQMatrixWheel

Доступны следующие параметры:

• number of channels connected to the MCU — количество каналов, образующих рисунок сенсора и подключаемых к контроллеру сенсоров (от 4 до 8).
• number of segments between the channels — количество промежуточных сегментов электродов, добавляемых между заданными каналами сенсора (от 0 до 10).
• outer diameter - внешний диаметр рисунка сенсора (от 20 до 500 мм).
• inner diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора (не менее 5 мм и меньше внешнего диаметра менее чем на 8 мм).
• gap thickness - зазор между соседними «зубцами» электродов (от 0,1 до 0,5 мм).
• width of the y side of the sensor - ширина электрода Y. Она должна быть минимально возможной, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Используйте компонент MediumResQMatrixWheel для создания двухслойного кольцевого сенсора среднего размера. Это одномерный сенсор взаимной ёмкости с резистивной интерполяцией и несколькими каналами для непосредственного подключения к контроллеру сенсоров Atmel QMatrix. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора состоит из n электродов X с изогнутыми зубцами, где n — заданное число каналов. Между соседними электродами X предусмотрен зазор. Электрод Y непрерывен (он общий для всех каналов) и состоит из нескольких «колец». Электрод Y расположен на верхнем слое (Top Layer), а электроды X — под ним, на нижнем слое (Bottom Layer).

Радиальный размер каждого сегмента электрода X составляет 4 мм. Для кольцевого сенсора большего диаметра дополнительные сегменты располагаются последовательно в радиальном направлении наружу, образуя чередующиеся изогнутые зубцы. Для каждого ряда сегментов добавляется ещё одно «кольцо» электрода Y. В конфигурации по умолчанию, где внутренний диаметр составляет 7,5 мм, а внешний — 30 мм, каждый электрод X состоит из трёх сегментов. Соответственно, общий электрод Y имеет три кольца.

Конфигурация по умолчанию и полученный рисунок сенсора для компонента MediumResQMatrixWheel

Доступны следующие параметры:

• number of channels connected to the MCU - число каналов, образующих рисунок сенсора и подключаемых к контроллеру сенсоров (от 4 до 8).
• number of segments between the channels - число промежуточных сегментов электродов, добавляемых между заданными каналами сенсора (от 0 до 10).
• outer diameter - внешний диаметр рисунка сенсора (от 10 до 100 мм).
• inner diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора.
• gap thickness - зазор между соседними сегментами электродов.
• width of the y side of the sensor - ширина электрода Y. Она должна быть минимально возможной, в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

При настройке сенсора можно выбрать число промежуточных сегментов электродов, равномерно распределяемых между каналами. В конфигурации по умолчанию используются 4 канала и 3 промежуточных сегмента, в результате чего рисунок содержит 16 электродов X с изогнутыми зубцами. В этой конфигурации 4 канала, подключаемые к контроллеру сенсоров, соответствуют выводам 1, 5, 9 и 13 компонента.

Для электрической интерполяции полей сенсора в схеме необходимо использовать дополнительные резисторы. Обычно между каналами n, подключёнными к контроллеру, обеспечивают суммарное сопротивление от 2 до 100 кОм. На следующем изображении показан пример подключения резисторов к компоненту сенсора для получения требуемых значений сопротивления в конфигурации компонента по умолчанию.

Пример подключения резисторов к компоненту сенсора для обеспечения электрической интерполяции.

Используйте компонент CircularButton для создания кнопочного сенсора. Это нульмерный сенсор собственной ёмкости с одним каналом для непосредственного подключения к контроллеру Cypress PSoC. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора представляет собой простой круглый электрод.

Конфигурация по умолчанию и полученный рисунок сенсора для компонента CircularButton

Доступны следующие параметры:

• Button Outer Diameter - внешний диаметр рисунка сенсора (от 5 до 15 мм).
• Button Inner Diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора (должен быть меньше внешнего диаметра и составлять не менее 5 мм).

Используйте компонент RectangularCurvedEdgeButton для создания кнопочного сенсора. Это нульмерный сенсор собственной ёмкости с одним каналом для непосредственного подключения к контроллеру Cypress PSoC. Формируемый на печатной плате рисунок сенсора представляет собой простой прямоугольный электрод со скруглёнными углами.

Конфигурация по умолчанию и полученный рисунок сенсора для компонента RectangularCurvedEdgeButton

Доступны следующие параметры:

• Button Height - высота рисунка сенсора (от 5 до 15 мм).
• Button Width - ширина рисунка сенсора (от 5 до 15 мм).
• Button Inner Diameter - внутренний диаметр рисунка сенсора (должен быть меньше ширины и высоты и составлять не менее 5 мм).

Используйте компонент LinearSlider для реализации n-сегментного линейного сенсорного слайдера. Это одномерный датчик собственной ёмкости, предназначенный для непосредственного подключения к контроллеру Cypress PSoC (каждый сегмент рисунка подключается к отдельному выводу контроллера). Формируемый на печатной плате рисунок датчика представляет собой массив 1×n электродов в форме двойного шеврона, где n — заданное количество сегментов. По сути, вы задаёте n отдельных датчиков, физически расположенных рядом друг с другом. Высоту и ширину всех составляющих датчиков можно задавать одновременно. Также можно регулировать зазор между соседними датчиками.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок датчика для компонента LinearSlider

Доступны следующие параметры:

• Number of Segments - количество сегментов, составляющих рисунок датчика (не менее 3).
• Slider Segment Width - ширина каждого сегмента датчика (от 2 до 8 мм).
• Slider Segment Height - высота каждого сегмента датчика (от 7 до 15 мм).
• Clearance Between Segments - зазор между соседними сегментами датчика (от 0,5 до 2 мм).

Используйте компонент RadialSlider для реализации n-сегментного радиального сенсорного слайдера. Это одномерный датчик собственной ёмкости, предназначенный для непосредственного подключения к контроллеру Cypress PSoC (каждый сегмент рисунка подключается к отдельному выводу контроллера). Формируемый на печатной плате рисунок датчика состоит из n клиновидных электродов, где n — заданное количество сегментов. По сути, вы задаёте n отдельных датчиков, физически расположенных рядом друг с другом по окружности. Можно задавать внутренний и внешний диаметры слайдера, а также зазор между соседними сегментами.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок датчика для компонента RadialSlider

Доступны следующие параметры:

• Number of Segments - количество сегментов, составляющих рисунок датчика (не менее 3).
• Slider Outer Diameter - внешний диаметр рисунка датчика.
• Slider Inner Diameter - внутренний диаметр рисунка датчика.

• Clearance Between Segments - зазор между соседними сегментами датчика (от 0,5 до 2 мм).

Используйте компонент mTouchChevronSlider для реализации n-канального шевронного слайдера, предназначенного для непосредственного подключения к контроллеру сенсорных датчиков Microchip mTouch. Формируемый на печатной плате рисунок датчика представляет собой массив 1×n шевронных электродов, где n — заданное количество элементов. По сути, вы задаёте n отдельных датчиков, физически расположенных рядом друг с другом. Высоту и ширину всех составляющих датчиков можно задавать одновременно, как и угол шеврона. Также можно регулировать зазор между соседними датчиками.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок датчика для компонента mTouchChevronSlider

Доступны следующие параметры:

• Number of Devices - количество отдельных датчиков, составляющих рисунок датчика.
• Slider Width - ширина каждого сегмента датчика.
• Height - высота каждого сегмента датчика.
• Angle - угол шеврона (от 0° до 90°).
• Gap Width - зазор между соседними сегментами датчика.

Используйте компонент mTouchLinearSlider для реализации простого двухканального линейного слайдера, предназначенного для непосредственного подключения к контроллеру сенсорных датчиков Microchip mTouch. Формируемый на печатной плате рисунок датчика состоит из двух электродов. По сути, это два отдельных датчика, физически расположенных рядом друг с другом. Форма каждого электрода образована квадратом и треугольником заданных размеров. Электроды расположены так, что их треугольные части почти входят друг в друга, оставаясь разделёнными заданным зазором. Такая конструкция слайдера обеспечивает наиболее линейный выходной сигнал при перемещении пальца пользователя с одного датчика на другой.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок датчика для компонента mTouchLinearSlider

Доступны следующие параметры:

• Square Height/Width - высота и ширина квадратного конца каждого датчика.
• Slider Width - расстояние между квадратными частями датчиков.
• Gap Width - зазор между треугольными частями датчиков. Ширина зазора не должна превышать общую ширину центральной части.

Используйте компонент mTouchMutualRingSensor для реализации простого двухканального кольцевого датчика взаимной ёмкости, предназначенного для непосредственного подключения к контроллеру сенсорных датчиков Microchip mTouch. Формируемый на печатной плате рисунок датчика состоит из двух концентрических электродов с задаваемым зазором между ними. Достаточно задать радиус внутренней площадки и «толщину» внешней.

Конфигурация по умолчанию и получаемый рисунок датчика для компонента mTouchMutualRingSensor

Доступны следующие параметры:

• Outer Pad Width - ширина внешнего кольца рисунка датчика.
• Middle Pad Width - зазор между внутренней и внешней площадками рисунка датчика.
• Inner Pad Radius - радиус внутренней площадки рисунка датчика.