Готовые модули емкостных тачпадов от Azoteq

| Azoteq (Pty) Ltd

Емкостные сенсорные решения (клавиши, слайдеры, клавиатуры, тачпады) имеют множество преимуществ перед традиционными механическими аналогами. Они отличаются практически неограниченным сроком службы, так как в них отсутствуют механические подвижные части. С их помощью легко создать защищенные приборы с высоким рейтингом IP. Однако разработка емкостных сенсорных приложений – это достаточно сложный процесс, требующий реализации сложной аппаратной и программной части. Эти проблемы можно обойти, если использовать готовые решения, как например модульные тачпады от компании Azoteq  (рис. 1).

Azoteq – сенсорные решения для потребительской и промышленной электроники

Рис. 1. Azoteq – сенсорные решения для потребительской и промышленной электроники

В самом простом случае емкостной датчик представляет собой чувствительный электрод, емкость которого определяется с помощью специальной микросхемы. При появлении внешних объектов, емкость электрода меняется. Чем ближе объект, тем больше емкость. Эти изменения фиксируются измерительной микросхемой.

Сама измерительная микросхема использует преобразование емкость-время. Для этого в ее состав входит драйвер и таймер. Драйвер периодически заряжает и разряжает емкость чувствительного электрода, а таймер фиксирует время заряда. Если время заряда увеличивается, значит емкость растет, и объект приближается. Если время заряда снижается, значит емкость уменьшается, и объект удаляется.

По такому принципу построены самые разнообразные емкостные сенсоры: датчики приближения, сенсорные клавиши и клавиатуры, слайдеры, сенсорные экраны, тачпады.

К сожалению, создать даже простейшую емкостную кнопку на печатной плате не так-то просто! Ведь необходимо обеспечить высокую чувствительность и в то же время защиту от помех, поэтому потребуется изрядно потрудиться над топологией печатной платы. Если речь идет о разработке клавиатуры с множеством клавиш, то задача еще усложнится. В этом случае нельзя допускать взаимного влияния отдельных каналов. Кроме того, может потребоваться и микроконтроллер, а значит и программное обеспечение.

Еще более сложными устройствами оказываются емкостные тачпады. По сути, тачпад – это матрица множества индивидуальных емкостных датчиков с мультиплексированными драйверами заряда и разряда. Разрешение тачпадов достигает тысяч точек! Создать такую систему электродов и защититься от помех достаточно сложно.

Не стоит забывать и о том, что от современных тачпадов требуется не только распознавать касания, но и множество других жестов: касание двумя пальцами, перемещения одним и двумя пальцами, жесты масштабирования и т.д. (рис. 2).

Типовые жесты распознаваемые сенсорными тачпадами

Рис. 2. Типовые жесты, распознаваемые сенсорными тачпадами

Таким образом, чтобы создать работоспособный тачпад, потребуется много времени и сил. Однако есть возможность обойти эту проблему – воспользоваться готовыми модульными тачпадами от Azoteq (рис. 3).

 Сенсорные клавиатуры Azoteq

Рис. 3. Сенсорные клавиатуры Azoteq

Azoteq предлагает полностью законченные модульные тачпады различной формы и с различными коммуникационными интерфейсами:

  • круглые, овальные, квадратные с GPIO-интерфесом;
  • квадратные с I2C-интерфейсом.

Конструктивно модульные тачпады Azoteq представляют собой печатную плату. С одной стороны у нее расположена матрица чувствительных печатных электродов, а с другой - управляющая микросхема и остальные электронные компоненты (рис. 4).

Внешний вид сенсорной клавиатуры TPR-54

Рис. 4. Внешний вид сенсорной клавиатуры TPR-54

На стороне электродов нанесен клеящий слой, защищенный пленкой (рис. 5). Для монтажа модуля достаточно удалить эту пленку и приклеить тачпад на панель. Очевидно, что для правильной работы толщина панели должна быть одинаковой.

Защита клейкого слоя сенсорных клавиатур

Рис. 5. Защита клейкого слоя сенсорных клавиатур

Для подключения внешнего контроллера используются контактные площадки под пайку либо FPC разъем для плоского шлейфа. При этом для связи используются два интерфейса: GPIO или I2C.

Тачпады с GPIO-интерфейсом. Эти модели имеют пять информационных выводов IO_1…IO_5, для индикации состояния модуля. Например, если модуль обнаружил одиночное касание, то на выводе IO_2 формируется импульс 200 мс. Или если зафиксировано перемещение положения пальца вверх, то импульс 200 мс появится на выводе IO_1. Аналогично формируются импульсы или группы импульсов для всех видов распознаваемых жестов:

  • перетаскивание (влево, вправо, вверх, вниз);
  • перетаскивание с удержанием;
  • касания одним пальцем;
  • касания с удержанием.

Группа тачпадов с GPIO-интерфейсом объединяет в себе представителей с различной формой печатной платы.

TPR40-P – круглый 40 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

TPR40-V – круглый 40 мм тачпад с разрешением 1024x1024.

TPR48-P – круглый 48 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

TPR48-V – круглый 48 мм тачпад с разрешением 1024x1024.

TPR54-P – круглый 54 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

TPE48-P – овальный 40 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

TPE60-P – овальный 60 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

TPS48-P – квадратный 48 мм тачпад с разрешением 1792 x 1792.

Версии с литерой P– модели с увеличенным разрешением 1792 x 1792, у них в качестве материала печатной платы выступает стандартный FR4. Для бюджетных моделей с литерой V применяется CEM-1 (ламинат на бумажной основе с одним слоем стеклоткани), а разрешение составляет 1024x1024.

Тачпады с I2С-интерфейсом. Такие модули используют последовательный интерфейс I2C и имеют возможность глубокой настройки параметров. Кроме того у них есть и дополнительные преимущества: более высокое разрешение и расширенный перечень распознаваемых жестов. Они способны определять касание двумя пальцами, перетаскивание двумя пальцами и жесты масштабирования.

Сейчас существует две модели I2C-тачпадов.

TPS43-P – квадратный 48 мм тачпад с разрешением 2048 x 1792.

TPS65 – квадратный 65 мм тачпад с разрешением 3584 x 2304.

Стоит отметить, что наименование каждой модели дополнительно содержит версию аппаратной (xx) и программной части (y): TPR40-Pxxy. Например, TPR40-P101.

Наличие готового решения экономит огромное количество времени, а это позволяет максимально быстро вывести устройство на рынок. Готовые модули тачпадов уже нашли свое применение в самых различных приложениях:

  • Bluetooth–устройства;
  • пульты дистанционного управления;
  • панели управления бытовой электроникой;
  • промышленные пульты управления;
  • измерительное оборудование.

Характеристики тачпадов Azoteq:

  • модели круглой формы: TPR40-P (40 мм), TPR40-V (40 мм), TPR48-P (48 мм), TPR48-V (48 мм), TPR54-P (54 мм);
  • модели овальной формы: TPE48-P (48 мм), TPE60-P (60 мм);
  • модели квадратной формы: TPS43-P (43 мм), TPS48-P (48 мм), TPS65 (65 мм);
  • разрешение: до 1792 x 1792 (тачпады с GPIO-интерфейсом) и до 3584 x 2304 (тачпады с I2C-интерфейсом);
  • частота опроса: 170 Гц;
  • интерфейс связи: GPIO (TPR40, TPR48, TPR54, TPE48, TPE60, TPS43), I2C (TPS48, TPS65);
  • распознаваемые жесты: перетаскивание (влево, вправо, вверх, вниз), перетаскивание с удержанием, касания, касания с удержанием;
  • дополнительные жесты (только для I2C-тачпадов): касание двумя пальцами, перетаскивание двумя пальцами, жесты масштабирования;
  • ток потребления в активном режиме: 4 мА;
  • ток потребления в спящем режиме: 35 мкА;
  • защита от статики: ±2 кВ (Human body model);
  • напряжение питания: 1,65–3,6 В;
  • диапазон рабочих температур: от –40 до +85 °C.

О компании

Azoteq (Pty) Ltd – один из лидеров в области создания сенсорных решений (клавиш, клавиатур, полос прокрутки, сенсорных экранов и т.д.) для потребительской и промышленной электроники. Продуктами компании являются не только микросхемы, но и готовые емкостные сенсорные тачпады различной формы и размеров.

На счету компании широкий спектр запатентованных технологий и торговых марок: IQ Switch®, ProxSense®, LightSenseTM, AirButton®, DYCALTMTM.

Производитель: Azoteq (Pty) Ltd
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
TPS65-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084869 ИНФО PDF
1434,97
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 65 мм прямоугольной формы с интерфейсом I2CРазмер: 65 мм x 49 ммРазрешение: 3584 x 2304
TPS65-P101 1434,97
-
Поиск
предложений
TPR48-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084870 ИНФО PDF
1095,94
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 48 мм круглой формыРазмер: 48 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPR48-P101 1095,94
-
Поиск
предложений
TPS48-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084871 ИНФО PDF
1044,69
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 48 мм прямоугольной формыРазмер: 48 мм x 38 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPS48-P101 1044,69
-
Поиск
предложений
TPS43-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084872 ИНФО PDF
1139,31
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 43 мм прямоугольной формы с интерфейсом I2CРазмер: 43 мм x 40 ммРазрешение: 2048 x 1792
TPS43-P101 1139,31
-
Поиск
предложений
TPR54-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084874 ИНФО PDF
1176,10
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 54 мм круглой формыРазмер: 54 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPR54-P101 1176,10
-
Поиск
предложений
TPR40-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084875 ИНФО PDF
1005,27
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 40 мм круглой формыРазмер: 40 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPR40-P101 1005,27
-
Поиск
предложений
TPE48-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084877 ИНФО PDF
1039,44
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 48 мм эллиптическийРазмер: 48 мм x 38 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPE48-P101 1039,44
-
Поиск
предложений
TPE60-P101
Azoteq (Pty) Ltd
Арт.: 2084878 ИНФО PDF
1157,70
Поиск
предложений
Модуль емкостного тачпада 60 мм эллиптическийРазмер: 60 мм x 46 ммРазрешение: 1792 x 1792
TPE60-P101 1157,70
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()