大联大品佳集团推出基于Infineon产品的电容触摸感应台灯方案

2023年12月7日，致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下品佳推出基于英飞凌（Infineon）PSoC 4 CapSense控制器（CY8C4045SAZI）、BGT60LTR11AIP微波运动传感器、BCR431U LED驱动器的电容触摸感应台灯方案。

　　图示1-大联大品佳基于Infineon产品的电容触摸感应台灯方案的展示板图

　　近年来，电容触摸控制在各类灯具市场广受欢迎。它通过人体触摸导电来实现对灯具的智能控制。作为开关的一种，该控制方式最重要的优势之一是防止污垢和湿气进入产品使其粘连或损坏。由大联大品佳基于Infineon PSoC 4 CapSense控制器（CY8C4045SAZI）、BGT60LTR11AIP微波运动传感器、BCR431U LED驱动器推出的电容触摸感应台灯方案具有较好的灵敏度和稳定性，可以在各种环境下稳定工作。

　　图示2-大联大品佳基于Infineon产品的电容触摸感应台灯方案的产品场景应用图

　　PSoC 4是一款高度可扩展的处理器平台，其具有高度可编程的灵活性，融合了Arm® Cortex®-M0+高性能处理核心。本方案中的PSoC 4000S产品系列是PSoC 4平台架构的成员。它结合了具有标准通信和定时外设的微控制器、一流性能的电容式触摸感应系统（CapSense）等模块。并且向上兼容PSoC 4平台的成员，能满足新的应用和设计需求。

　　BGT60LTR11AIP是一款完全集成型微波运动传感器，搭载封装片上天线（AIP）、内置运动和运动方向检测器。无需外部微控制器，通过状态机即可操作传感器。由于无需开发者具备射频、天线设计或雷达信号处理方面的专业知识，BGT60LTR11AIP大大降低了雷达技术使用门槛。在低功率或电池供电应用中，成为传统被动红外（PIR）传感器的高性价比替代方案。

　　BCR431U是一款恒定电流的线性LED驱动IC，其采用小型SOT23-6封装，能在调节LED电流时提供较低的电压降。此驱动IC在15mA电流下的压降仅105mV，为照明应用提供了更多的设计弹性。

　　图示3-大联大品佳基于Infineon产品的电容触摸感应台灯方案的方块图

　　在软件方面，本方案采用的CapSense是Infineon的专利技术，其使用了一种电容式触控感测的方法来检测使用者的触控输入。针对这项技术，Infineon还提供一套完整的软件库和开发工具，可以帮助开发者快速设计和调试应用。

　　在逻辑控制方面，本方案使用MCU中的逻辑判断和控制信号来控制LED灯的亮度。MCU使用CapSense（电容感应）技术来检测触摸操作，当使用者触摸到感应器时，CapSense感测到变化的电容值。通过逻辑控制，MCU能够根据CapSense感应器的输入信号，判断是否有触摸事件发生。如果检测到触摸事件，MCU将根据触摸的位置或强度等信息，使用PWM（脉宽调变）技术来调整LED灯的亮度。

　　另外，方案使用Sense Tuner来调教设定触摸阈值、判断触摸状态、以及实验计算PWM的脉宽和频率等。这些逻辑控制操作通过程式设计及使用PSoC Creator来设定MCU内部参数来实现，以达到根据触摸操作控制LED灯亮度的目的。

　　得益于软、硬件的出色性能，本方案支持4个触控按键和1个5段式触控滑轨，高效、灵敏和可靠的触控输入，能够灵敏地调节台灯的色温和亮度。

　　核心技术优势：

•  CapSense技术：

　　▲电容感应：CapSense利用电容变化来检测用户触摸。当用户接近或触摸CapSense感测器时，感测器周围的电容会发生变化，CapSense技术可以精确地检测和测量这种变化；

　　▲触摸检测：CapSense技术可以用于检测触摸、接近或手势操作。通过对电容变化的分析，CapSense可以准确地判断用户的触摸动作，例如按一下、按两下、滑动等；

　　▲ 灵敏度和精确度：CapSense技术具有出色的灵敏度和精确度，可以实现对微小触摸的检测。它可以适应不同触摸面积和形状，并能够在各种环境条件下可靠地工作；

　　▲ 多点触控：CapSense技术支援多点触摸功能，可以同时检测和跟踪多个触摸点。这使得CapSense适用于需要多点操作的应用，例如缩放、旋转和手势识别；

　　▲ 节能和低功耗：CapSense技术在设计上具有节能和低功耗的特点。感测器只在检测到触摸时才会启动，从而减少能耗并延长电池寿命。

•  PSoC 4 CapSense控制器：

　　▲ 48MHz Arm® Cortex® M0+；

　　▲ 32KB闪存；

　　▲ 4KB静态随机存取存储器；

　　▲ 36GPIOs（包括16个智能I/O）；

　　▲ 10-bit模拟转换器；

　　▲ 两个IDACs；

　　▲ 2个低功耗比较器；

　　▲ -40℃至85℃工作温度；

　　▲ 1.71-5.5V工作电压；

　　▲ 5个TCPWM；

　　▲ CapSense（信噪比 > 5:1）；

　　▲ 自动硬件调整（Smart Sense）。

•  雷达传感器：

　　▲ 带有60GHz雷达的Arm® Cortex® M0；

　　▲ 61GHz-61.5GHz频率；

　　▲ 内置运动检测器；

　　▲ 内置运动方向检测器；

　　▲ 直流电压输入；

　　▲ 7米集成运动感应 / 11米高级运动感应；

　　▲ 1个Tx / Rx天线；

　　▲ 小于2mW功耗；

　　▲ 支持工业温度级别。

　　方案规格：

•  支持4个触控按键（台灯开关跟白灯、黄灯、RGB转换）；

•  支持1个5段式触控滑轨（白光，黄光跟混光明亮度调整）；

•  7至11米的雷达动作自动开关感测；

• 8颗白光LED（3000K白光亮度）；

• 8颗黄光LED（5000K黄光亮度）；

• 4颗全彩色RGB用于混色灯光。