使用CY8C22X45系列PSoC设计低功耗触摸按键应用系统

　　系统的平均电流取决于工作时间，工作电流，休眠时间和休眠电流，其关系可以通过下面的公式表示

　　大多数触摸按键应用都可以在系统空闲时进入休眠状态，但是必须可以通过触摸某个或任意一个按键将系统唤醒。传统的机械按键方案仅需将所有按键连在一起作为一个中断源唤醒MCU即可，但是对于触摸按键技术，都是依靠主动扫描按键信号来获得按键触发状态。因此，设计者需要编写固件代码来实现可靠有效的低功耗休眠。图 1给出了一种典型的休眠模式工作流程。在进入休眠前，设计者需要将PSoC内部所有休眠时不用的数字模块和模拟模块停止工作，以获得最低的休眠电流，然后根据应用的具体需求，选择适当的休眠时间，之后使能数字模块和模拟模块，扫描按键并判断是否唤醒系统。

　　对于扫描按键并判断是否唤醒系统，PSoC也存在着三种不同的方式。

　　Ø 固定按键唤醒系统

　　采用固定按键的方式唤醒系统能有效的降低系统扫描按键的时间。系统无需扫描所有的按键，只需扫描固定的一个按键，这可以大大降低在待机状态下扫描按键的时间。

　　Ø 任意按键唤醒系统

　　如果系统要求任意按键唤醒系统，那么以上介绍的固定按键唤醒系统方法不能满足。Cypress特有的内部模拟总线的方式，可以将全部的按键组合成一个“大按键”。这样系统待机时，只需要对这个“大按键”扫描一次，就能判断是否有手指触摸到任何按键上。不论任何一个按键被手指触摸，都可以唤醒系统。系统唤醒后，将“大按键”分解，进行正常的按键扫描处理，区分哪个按键按下，进行任务处理。使用这种方法，系统的待机平均电流与使用固定按键唤醒系统的方法相同。

　　Ø 手指接近唤醒系统

　　手指接近唤醒系统是Cypress的一项成熟的技术。此方法是建立在任意按键唤醒系统方法基础之上的。在系统待机时，也是使用一个“大按键”进行扫描。与上个方法不同的地方在于：不是当手指触摸到键盘时唤醒系统，而是当手指靠近键盘时就唤醒系统。系统唤醒后立即将“大按键”分解为正常按键，进行按键扫描。相对于任意按键唤醒系统方法，这种方法能加快系统对按键的相应速度，还可以使产品具有更加丰富的功能特性。

　　4. 总结

　　本文从芯片参数配置和固件开发两个方面，详细分析了影响PSoC功耗的硬件因素，以及如何实现低功耗的休眠模式和唤醒方式，从而使得设计工程师可以参考本文方便快捷的开发低功耗的触摸按键应用。

　　参考文献

　　[1]. AN2398: Low Power CapSense® Design using CY8C22x45，Cypress Semiconductor Ltd.

　　[2]. AN2360: Capacitive Sensing-Power and Sleep Considerations, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[3]. Datasheet of CSD2X User Module, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[4]. CY8C22x45 Technical Reference Manual, Cypress Semiconductor Ltd.

　　[5]. Datasheet of CY8C22x45, Cypress Semiconductor Ltd.