使用CY8C22X45系列PSoC設(shè)計低功耗觸摸按鍵應(yīng)用系統(tǒng)

　　系統(tǒng)的平均電流取決于工作時間，工作電流，休眠時間和休眠電流，其關(guān)系可以通過下面的公式表示

　　大多數(shù)觸摸按鍵應(yīng)用都可以在系統(tǒng)空閑時進(jìn)入休眠狀態(tài)，但是必須可以通過觸摸某個或任意一個按鍵將系統(tǒng)喚醒。傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵方案僅需將所有按鍵連在一起作為一個中斷源喚醒MCU即可，但是對于觸摸按鍵技術(shù)，都是依靠主動掃描按鍵信號來獲得按鍵觸發(fā)狀態(tài)。因此，設(shè)計者需要編寫固件代碼來實(shí)現(xiàn)可靠有效的低功耗休眠。圖 1給出了一種典型的休眠模式工作流程。在進(jìn)入休眠前，設(shè)計者需要將PSoC內(nèi)部所有休眠時不用的數(shù)字模塊和模擬模塊停止工作，以獲得最低的休眠電流，然后根據(jù)應(yīng)用的具體需求，選擇適當(dāng)?shù)男菝邥r間，之后使能數(shù)字模塊和模擬模塊，掃描按鍵并判斷是否喚醒系統(tǒng)。

　　對于掃描按鍵并判斷是否喚醒系統(tǒng)，PSoC也存在著三種不同的方式。

　　Ø 固定按鍵喚醒系統(tǒng)

　　采用固定按鍵的方式喚醒系統(tǒng)能有效的降低系統(tǒng)掃描按鍵的時間。系統(tǒng)無需掃描所有的按鍵，只需掃描固定的一個按鍵，這可以大大降低在待機(jī)狀態(tài)下掃描按鍵的時間。

　　Ø 任意按鍵喚醒系統(tǒng)

　　如果系統(tǒng)要求任意按鍵喚醒系統(tǒng)，那么以上介紹的固定按鍵喚醒系統(tǒng)方法不能滿足。Cypress特有的內(nèi)部模擬總線的方式，可以將全部的按鍵組合成一個“大按鍵”。這樣系統(tǒng)待機(jī)時，只需要對這個“大按鍵”掃描一次，就能判斷是否有手指觸摸到任何按鍵上。不論任何一個按鍵被手指觸摸，都可以喚醒系統(tǒng)。系統(tǒng)喚醒后，將“大按鍵”分解，進(jìn)行正常的按鍵掃描處理，區(qū)分哪個按鍵按下，進(jìn)行任務(wù)處理。使用這種方法，系統(tǒng)的待機(jī)平均電流與使用固定按鍵喚醒系統(tǒng)的方法相同。

　　Ø 手指接近喚醒系統(tǒng)

　　手指接近喚醒系統(tǒng)是Cypress的一項成熟的技術(shù)。此方法是建立在任意按鍵喚醒系統(tǒng)方法基礎(chǔ)之上的。在系統(tǒng)待機(jī)時，也是使用一個“大按鍵”進(jìn)行掃描。與上個方法不同的地方在于：不是當(dāng)手指觸摸到鍵盤時喚醒系統(tǒng)，而是當(dāng)手指靠近鍵盤時就喚醒系統(tǒng)。系統(tǒng)喚醒后立即將“大按鍵”分解為正常按鍵，進(jìn)行按鍵掃描。相對于任意按鍵喚醒系統(tǒng)方法，這種方法能加快系統(tǒng)對按鍵的相應(yīng)速度，還可以使產(chǎn)品具有更加豐富的功能特性。

　　4. 總結(jié)

　　本文從芯片參數(shù)配置和固件開發(fā)兩個方面，詳細(xì)分析了影響PSoC功耗的硬件因素，以及如何實(shí)現(xiàn)低功耗的休眠模式和喚醒方式，從而使得設(shè)計工程師可以參考本文方便快捷的開發(fā)低功耗的觸摸按鍵應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]. AN2398: Low Power CapSense® Design using CY8C22x45，Cypress Semiconductor Ltd.

　　[2]. AN2360: Capacitive Sensing-Power and Sleep Considerations, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[3]. Datasheet of CSD2X User Module, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[4]. CY8C22x45 Technical Reference Manual, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[5]. Datasheet of CY8C22x45, Cypress Semiconductor Ltd.