ZHCA934A August   2018  – March 2019 MSP430FR2512 , MSP430FR2522 , MSP430FR2532 , MSP430FR2533 , MSP430FR2632 , MSP430FR2633

 

  1.   电容式触控应用中的灵敏度、SNR 和设计裕度
    1.     商标
    2. 1 概述
      1. 1.1 设计目标
        1. 1.1.1 可靠性
        2. 1.1.2 稳健性
      2. 1.2 设计人员面临的两难问题
    3. 2 建议开发人员执行的操作
      1. 2.1 执行 SNR 和设计裕度测试
    4. 3 术语
      1. 3.1 信号 (S)
      2. 3.2 噪声 (N)
      3. 3.3 阈值(灵敏度)(Th)
      4. 3.4 设计裕度
        1. 3.4.1 虚假检测裕度 (Min)
        2. 3.4.2 检测裕度 (Mout)
      5. 3.5 信噪比 (SNR)
      6. 3.6 建议
    5. 4 CapTIvate 器件性能
      1. 4.1 最小建议值
      2. 4.2 CapTIvate 器件 SNR
    6. 5 解读结果
      1. 5.1 解读建议
      2. 5.2 检查其他结果
    7. 6 术语的应用
      1. 6.1 使用 7.5 mm 镀层时的计数和变化百分比分析,建议 = 较差
      2. 6.2 使用 1.5 mm 镀层时的计数和变化百分比分析,建议 = 合理
      3. 6.3 计数和变化百分比分析(1.5 mm 镀层与 7.5 mm 镀层)
      4. 6.4 后处理和采样率的影响
    8. 7 总结
  2.   修订历史记录

执行 SNR 和设计裕度测试

在原型设计阶段,使用 CapTIvate 设计中心开发工具测量应用中每个触控传感器的 SNR 和设计裕度。必须执行此操作,以确定是否有足够的设计裕度来限制大规模生产版本中的虚假触摸检测可能性。当执行此测试时,测试环境必须尽可能接近最终产品的预期使用环境。这意味着在测量期间,应当让电容式触控传感器暴露在产品运行时可能存在的所有噪声源中。例如,如果系统具有电机、无线电或者其他内部或外部噪声源,则应在这些噪声源存在并且正在发出噪声的情况下测量 SNR 和检查设计裕度。

NOTE

1.80.00.00 版或更高版本的 CapTIvate 设计中心包含最新的 SNR 和设计裕度分析 功能。

NOTE

此流程假设用户比较熟悉 CapTIvate 设计中心工具和 CapTIvate 软件库。如果并非如此,请在尝试测量 SNR 之前学习入门讲座

D006_SLAA843.pngFigure 1. 执行测试前的 SNR 视图
  1. 使用 CAPTIVATE-PGMR 调试工具将您的测试硬件连接到正在运行 CapTIvate 设计中心的主机。为目标应用和 CapTIvate 设计中心配置 UART 或 BULK_I2C 通信。将被测 MCU 的所选串行接口(UART 或 I2C)连接到 CAPTIVATE-PGMR。请参阅《CapTIvate 技术指南》,了解有关如何将信号连接到 CAPTIVATE-PGMR 的信息。在 CapTIvate 设计中心中,打开“Communications”菜单并选择“Connect”。如果能够在 CapTIvate 设计中心视图中看到传感器和元件数据,则表明您建立了有效的连接。
  2. 建立通信之后,双击 CapTIvate 设计中心屏幕上的传感器定制器并选择“SNR”选项卡,以打开待测传感器的定制器。此时会出现一个空白的 SNR 屏幕(请参阅Figure 1)。
  3. 在执行测试之前,设置所需的滤波、样本大小、阈值、要测试的元件以及文件选项。除非需要分析未过滤的数据,否则请启用滤波,以便 SNR 结果基于正常使用时的后处理数据。TI 建议使用 1000 个样本来获得在统计方面具有重要意义的数据集。您可以使用 CSV 记录选项来捕获所有测试样本,以便必要时在其他工具中进行分析。
  4. options_tab.pngFigure 2. 选择选项
  5. 选择所需的选项之后,选择“Measure SNR”按钮。一个对话框会出现,要求您触摸正在接受测试的传感器。此时系统会收集第一个数据集,以确定触控信号电平。收集了触控数据集之后,此对话框会要求您停止触摸按钮,以测量传感器的空闲噪声。
  6. 收集了触控和非触控数据集之后,此工具会计算信号、噪声、阈值、裕度(输入)(Min)、裕度(输出)(Mout) 和 SNR。此工具还会提供关于设计稳健性的建议。

Figure 3 显示了 CAPTIVATE-BSWP 面板上按钮 1 的 SNR 测量结果示例。

D005_SLAA843.pngFigure 3. 执行测试后的 SNR 视图