恩智浦扩展触摸感应功能

功能强大的KE1Zx 5V MCU，让电容式触摸感应技术触手可及

在当今的智能互联世界，触摸屏得到了广泛应用。如果没有触摸感应交互带来的直观简易操作和便利性，很难想象我们的日常生活会变成什么样。比如现在我们只需简单的触摸、捏合、轻扫操作就可以控制各种设备，包括厨房电器、电冰箱、恒温器、智能手机、笔记本电脑以及其他手持式设备、游戏机、汽车信息娱乐显示屏、智能家居和楼宇控制、售卖机、电子投票箱以及各种工业控制设备等等。此类设备可谓不胜枚举。

支持触摸操作的智能手机日益普及，推动了触摸控制市场的快速增长。如今电容式触摸技术很快淘汰了电阻式控制，成为智能手机、手持式设备、消费型电子产品市场的主流触控技术。出现这种趋势的原因显而易见：众所周知，电阻式触摸屏精确度欠佳、难以使用，且同时仅支持一个触控点，反观电容式触摸，精确度、性价比、实用性更高，且能够支持先进的多点触控和捏合缩放控制。

人机界面（HMI）是一个交互式屏幕，向操作员提供系统的信息、数据和工作环境指标。HMI创新从未止步，现在我们拥有了高级手势和语音控制，甚至同时运用这两种技术，实现了先进的非接触式用户界面——在需要避免接触的新冠疫情期间，这种技术非常有益于我们开发新兴产品。

虽然非接触式控制日益受到科技爱好者青睐，但经过实践考验的触摸操作仍然是最易用、最直观的界面，触摸感应仍然是用户首选的成熟HMI技术，适用于各种各样的应用，而使用不便又不可靠的机电按钮控制正逐渐被市场淘汰。现在，人们可以通过触摸和滑动进行各种操作。

恩智浦Kinetis E系列MCU：紧跟时代潮流

随着嵌入式应用中对电容式触摸控制需求的不断增加，开发人员在不断寻找更快捷、更简单、更经济的方式，为产品增加电容式感应接口。多年来，恩智浦一直致力于提供电容式触摸感应解决方案，推出了一系列支持触摸功能的8位和32位微控制器（MCU），另外还建立了全面的硬件和软件生态系统，以简化触摸接口应用开发。恩智浦不断开发触摸感应接口（TSI）技术，以支持新的消费和工业应用场景，满足苛刻的应用要求。

如今，恩智浦进一步扩展了32位Kinetis E系列，作为EdgeVerse™ 边缘计算平台的一部分，推出隶属于KE1xZ系列强大的5V MCU家族新产品，提供高性能、广泛可扩展性和先进触摸感应功能。全新的KE17 Z/13Z/12Z MCU基于频率最高达到72 MHz的Arm®Cortex®-M0+内核，支持最高256 KB闪存和48 KB RAM，提供一组丰富的模拟/数字外设。KE1xZ系列新产品进一步扩展了Kinetis E系列产品，提供了可选的双触TSI技术，支持最多50个通道，为HMI应用提供出色的稳定性和精度。

KE1xZ系统框图

恩智浦的KE1xZ触摸感应MCU提供了交钥匙解决方案，让用户能够为各种产品添加时尚直观的触摸式用户界面，包括家用电器、消费类电子产品、照明控制装置、便携式设备、医疗设备、售卖机、5V电机控制以及工业仪器和控制面板。KE1xZ MCU提供良好的抗噪性、防水触控和低功耗触摸唤醒操作，这些特性对于满足工业和家用电器市场中的严格电磁兼容性（EMC）标准必不可少。

5V KE1xZ MCU可在易受电噪声干扰的工作环境中保持高度的可靠性和稳定性，因而非常适用于家用电器、工业和汽车应用。KE1xZ MCU集成12位ADC，能够达到1百万次采样每秒（Msps）的采样率，另外提供多达三个FlexTimer，是无刷直流（BLDC）电机控制系统的出色解决方案。这款MCU还提供可选的MSCAN技术，它是一种实施CAN 2.0A/B协议的通信控制器规范，可用于CAN节点控制和汽车售后市场应用。

采用恩智浦触摸技术的烹饪应用

当今的多灶头电磁炉向我们提出了全新的挑战，恩智浦的强大KE1xZ MCU和多功能触摸控制技术在这种应用中能够发挥重要作用。

首先，KE17Z MCU的双触TSI技术支持最多50个触摸通道。在自容式模式中，开发人员能够使用这50个通道来设计50（25 x 2）个触控板。在互电容模式中，设计选项扩展到最多72（6 x 6 x 2）个触控板。在某些应用场景下，例如使用触摸控制的多灶头电磁炉，这款MCU能够支持扩展到最多98个触控板（26个使用自电容的触控板 + 72个使用多通道的触控板）的触摸屏设计。借助灵活的多点触控设计功能，消费者能够轻松地在单个电磁灶台上轻松控制多个灶头，精确调节火力大小，从容烹制家庭大餐。

带有触控面板的电磁灶台

KE1xZ MCU的每个TSI模块中包括三个屏蔽通道，以增强对厨房环境中水、蒸气和其他溢流物的耐受力。恩智浦的可配置TSI技术支持可调分辨率和灵敏度，允许在恶劣环境下工作，即便部署在12毫米玻璃或10毫米玻璃/塑料盖板下方，或者在需要耐受恶劣环境条件的工业控制系统中，性能也不会受影响。

触摸屏应用的全面实现解决方案

借助恩智浦的全面硬件和软件生态系统，开发人员能够快速地评估和创建新型电容式触摸传感应用，并开发原型。恩智浦的Freedom开发平台包括低成本的兼容开发板，并提供一组丰富的第三方扩展选项。恩智浦的MCUXpresso软件开发套件（SDK）还包括触摸感应软件库。

为了帮助开发人员快速开始设计，恩智浦提供了一系列的应用笔记，包括BLDC应用场景、2D触摸解决方案、硬件设计指南、软件迁移指南，适用于FRDM-KE17Z评估板、FRDM-TOUCH开发平台和FRDM-MC-LVBLDC3相BLDC电机控制开发平台。

恩智浦还提供X-KE17Z-TSI-EVB触摸模式评估板，帮助开发人员评估自电容触摸键、互电容触控板、数字触摸滑块、接近感应回路和屏蔽电极，并开发原型。

了解有关全新KE1xZ系列MCU的更多信息，开始设计您的下一代电容式触摸接口应用。

作者：

Cristiano Castello

高级总监——微控制器产品创新

Cristiano在2000年加盟飞利浦半导体（现在的恩智浦半导体），担任面向移动电话应用的摄像头传感器和图像处理器的应用团队主管。从2005年到2014年，他曾担任战略、技术和新产品推介方面的多个企业领导角色。他目前负责边缘处理业务部的所有MCU产品创新。