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将电容式感应与LED照明相结合(3)

上网日期: 2014年06月25日 ?? 作者: Vairamuthu Ramasamy,Shruti Hanumanthaiah ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:LED照明? 脉冲宽度调制? PWM?

我们在第二部分中介绍了PWM(脉冲宽度调制)的不用实现方法。在第三部分中,我们将探讨设计具有电容式感应和LED照明的系统时所遇到的常见挑战,以及应对方法。

布局设计

本节我们将讨论在设计具有电容式传感器和开关线路(例如LED、通信)的系统时所需遵循的重要布局设计规则。开关迹线与电容式传感器迹线并行布置会使感应系统的开关噪声结合在一起。由于我们试图以毫微微法拉级(fF)的分辨率测量电容,因此感应模块对串扰噪声就会很敏感。只要传感器迹线具有固定参考(例如并行的地线),感应系统就会具有恒定电容,但是,开关迹线会在接地与高阻抗或VDD间快速切换,从而改变参考值,进而导致电容变化。因此,在布线时应遵循的方法是决不能让开关迹线与感应迹线并行放置。图1给出了推荐的布局布线图。

将电容式感应与LED照明相结合(3)(电子工程专辑)
图1:推荐的布线图

我们应该可以并行布置多条传感器迹线以防止进一步增加布线复杂性。让我们看一看并行布置两条传感器线路时会出现的问题。假设当扫描一条线路时,另一条线路为浮动状态。那么触摸浮动线路将导致与另一条线路间的电容变化。解决这个问题的办法是将所有未被扫描的传感器引脚接地。之所以能这样做是因为控制器通常具有可多路复用传感器引脚的电容式传感模块。但是,如果器件支持对多条线路同时扫描,那么需要同时扫描的引脚不应并行布线。例如,赛普拉斯的PsoC器件 支持双通道同时扫描。

设计原理图时将开关引脚与感应引脚的隔离(见图2)有助于在布局过程中避免并行布线。我们注意到在固件实现方案中可为PWM驱动选择任意引脚,这种优势能实现更方便的引脚分配。

将电容式感应与LED照明相结合(3)(电子工程专辑)
图2:传感器与开关线路的隔离引脚分配

考虑到电子系统正变得越来越复杂,可能不一定总能完全避免并行布线。这种情况下可以采用一个电容器来降低LED线路的转换率,进而减少串扰,如图3所示。电容器的取值通常是0.1μF。

将电容式感应与LED照明相结合(3)(电子工程专辑)
图3:串扰解决方案


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