基于电容感应的灯光控制用户界面
使用伪随机序列（PRS）生成器生成开关频率，可以扩展开关频率信号的频谱，降低辐射，增强抗噪能力。
用户界面
环境光控制器的基本用户界面可以对红、绿、蓝三色以及光照强度的选择进行控制。因此，它需要至少4个电容按钮和1个滑条来控制光的强度值和色彩的饱和度。滑条可设计为放射状的滑条。滑条段数可以根据多种因素来确定，如滑条直径、达到100%值的转数，外覆层厚度，等等。
典型的感应器设计布局如图4所示。这种设计为光的红、绿和蓝分量安排了电容开关。另外它还安排了一个亮度开关。中间的放射状滑条用来根据通过按下R、G、B或者强度开关选择的功能来控制色彩饱和度和光的强度。
放射状滑条是以环形布置的多个电容感应器的组合。它与线性滑条类似，区别仅在于环形滑条没有开始端和终止端。激活一个感应器就会半激活相邻的物理感应器。手指在滑条上的实际位置是通过计算激活的感应器图心位置来确定的。
集群接近感应和背光
集群接近感应和背光是本设计的增值特性。该特性可以在手接近设备的时候启动界面的背光，以便让用户在黑暗中找到界面。
CY8C21x34内置一个模拟复用总线，用来把连接到各个引脚的感应器连接到CSD时钟上。用作集群接近时，放射状滑条的各段都连接到模拟复用总线上。这可以通过以下IDE（PSoC Designer）中用于CY8C21x34器件的API来实现。
CSD_EnableSensor (0x02, 0x044);// Connects P2.6 and P2.3 to the Analog Mux Bus
不管什么时候，当检测到手的时候，就会激活背光，以便用户可以找到界面。这项功能还可以在手离开界面后关闭背光，以节省电力。
开启背光的距离可以通过调节集群感应器来加以相应配置。控制启动距离（直至限定值）使用的参数包括Scan Speed、Ref Value和Resolution。
扫描速度
扫描速度是CSD模块中用来控制感应器扫描速度的参数。该参数可以帮助改善信噪比（SNR）。扫描速度决定了比较器输出ON状态的持续时间，这将反过来影响系统的计数。由于对输入信号的超采样，较低的扫描速度能够提供更好的信噪比。较低的扫描速度还能够提供更好的抵御电源噪音的能力。各种扫描速度下的测试结果请参见附录A。从图上可以看出，因其噪音低、信噪比高，所以在接近设计中应采用较低的扫描速度。因此，在集群接近感应器设计中，应使用较低扫描速度；在扫描剩余感应器时，应使用较高的扫描速度。
分辨率
由于超采样增量测量法的性质所致，在分辨率增加的情况下，噪音会有所下降。分辨率越高，测量感应器的时间就越长，而由于这种集成行动，滤除的噪音就越多。请参考附录A了解测试结果：
参考值
在比较器的倒相输入端施加与该值相对应的电压VREF。由于把RB接地所产生的反馈作用，非反相端的电势也是VREF。当该电势设置得较小时，感应器存储的电荷量将增加，具体原因请参见公式2的基本电容方程式。
方程式2
因此，降低参考值可以改善信号质量，进而改善信噪比。
背光LED
背光LED的作用是用来增强暗处界面的能见度。其可以用单色LED，也可以用三色LED。三色LED可以准确地再现受控的周边环境光。对于三色LED，可以使用降压/升压配置，根据需求构造闭环系统，进而控制LED的色彩和强度。
结论
本文分析了使用CapSense作为用户界面来控制环境光的优势。同时还讨论了实现基本用户界面及附加特性的设计指南。
评论