海尔家电率先采用电容式触摸技术

　　iPod和 LG巧克力手机这两款堪称经典的产品设计为人们所熟知。在iPod的浑然一体操作界面上，你可以通过触摸、滑动启动完全不同的功能。而巧克力手机“一触即红”，并能随之发出声音；这些体验让人明显感受到了科技的时尚味道。而这些成功的设计都要感谢PsoC技术。它正在被迅速地推广到大众的家庭生活中去，海尔作为白色家电业的巨人，就已经率先采用这种技术，应用于热水器、微波炉、冰箱、油烟机、电磁灶，洗衣机等各种家电产品当中去了。

CapSense方案中体现出PsoC芯片本身的高集成度，芯片体积极小，却实现了所有的功能。

用户的输入意图可以根据手指的运动规律由PSoC软件自动识别，无需机械切换动作。这样的设计，
在提高空间利用率的同时，也为设计师提供了更多的设计空间。

　　PSoC是由Cypress半导体公司推出的具有数字和模拟混合处理能力的可编程片上系统芯片，在其CY8C21X34系列中，由于内部配备的特殊资源，使得它可以很容易地实现电容式触摸感应功能，仅需少量的几个外置分立元件，可以将每一个通用的I/O都配置为电容感应输入。而使用PsoC技术实现触摸屏的应用被称之 为CapSense方案，
　　关于CapSense的原理，Cypress半导体公司北中国区销售经理王锦锁先生讲解道：电路板上两块相邻的覆铜之间存在一个固有的寄生电容，当手指靠近时，手指和两块覆铜之间又产生新的电容，这些电容相当于并联到原来的寄生电容之上，当我们把其中一块覆铜连接到PSoC的模拟I/O上，另一块连接到地上，就可以通过测量电容的变化来判断手指的存在。
　　我们把连接到PSoC上的覆铜称之为电容传感器（Capacitive Sensor），电容传感器上需覆盖绝缘材料（产品外壳）。通过在PSoC内部搭建电路并用内建8位处理器的程序来控制电路的运作，就可以把电容的变化转化成计数值的变化，进而转化成按键动作所需要的开关量。
　　PSoC内部有几种预先设计好的电容感应用户模块，用户模块可以看作是硬件电路配置与软件库函数（API）的集合，用户所需要做的就是在PSoC开发环境（PSoC designer）中将用户模块配置到数字/模拟阵列中，开发环境会自动生成硬件寄存器配置及库函数，剩下的工作就是一些用户模块参数的调整，以及应用代码的编写。整个开发过程非常直观、流畅，对于有嵌入式系统开发经验的工程师来说，很快就会得心应手。
　　据称，海尔目前是第一家将触摸屏用在洗衣机上的厂家。关于海尔集团采用触摸屏技术，海尔洗衣机产品本部部长许升向记者透露了一些研发时的细节。许升介绍说：“现在电子技术更新很快，很多都已经在白色家电中得到了应用。但洗衣机是个相对特殊的产品，它的工作环境相对复杂，对器件的要求多。所以，我们和Cypress经过了一年的合作，期间克服了很多问题。”
　　洗衣机洗衣时操作环境相对恶劣，要求电子器件能够抗干扰，防潮，抗振。海尔研发本部电容式触摸感应组组长姜德志谈到：“早先，我们与很多电容式触摸方案厂商都有接触，可惜他们解决抗干扰、防潮、抗振这三个问题的效果都不理想。庆幸的是我们和Cypress合作后，发现Cypress的CapSense方案在软件上具有很大的灵活性。我们能够通过建模的方式调整软件，终于克服了所有难题。”
　　姜德志笑言：“在海尔洗衣机控制面板上应用电容式触摸感应技术的过程中，所有在其他产品线上能遇到的问题，我们都遇到了，不会遇到的问题，我们也都遇到了。”确实，在洗衣机上采用触摸屏挑战重重，而且现在先进的洗衣机还附带烘干及水加热功能，提高控制电路的高温适应性及变温条件下的信号误判都是很实际的问题。王锦锁先生介绍说：“Cypress的产品按工业级、汽车级、宇航级定义分类，对器件本身的温度适应性是有保证的。而环境参数的变化，包括温度、湿度、电磁干扰确实对电容式触摸感应会有影响。Cypress在CapSense方案中的解决办法是：选择一个管脚作为环境参数基准，因为它和其他管脚都同处在一个环境内，所以只需隔一段时间，实时测一下这个管脚的背景参数，拿它作为阀值与触摸过程中的电感值进行比较。这样，判断触摸与否就是基于一个相对的值，而不是决对值。从而有效的排除了环境因素的干扰了，其中包括电磁干扰。”
　　CapSense方案中的PsoC芯片体现出芯片本身的高集成度和灵活性，同样的一颗芯片，即可以作为按键，又可以作为滑动。软件上按客户不同的应用要求定制，这样，每颗芯片都是不同的芯片。“你只需定义输入、输出、何种功能，一颗芯片就可以实现全部功能并随即批量生产。” Cypress王锦锁对此显得自信满满。