功能強大的KE1Zx 5V MCU，讓電容式觸摸感應技術觸手可及

在當今的智能互聯世界，觸摸屏得到了廣泛應用。如果沒有觸摸感應交互帶來的直觀簡易操作和便利性，很難想象我們的日常生活會變成什么樣。比如現在我們只需簡單的觸摸、捏合、輕掃操作就可以控制各種設備，包括廚房電器、電冰箱、恒溫器、智能手機、筆記本電腦以及其他手持式設備、游戲機、汽車信息娛樂顯示屏、智能家居和樓宇控制、售賣機、電子投票箱以及各種工業控制設備等等。此類設備可謂不勝枚舉。

支持觸摸操作的智能手機日益普及，推動了觸摸控制市場的快速增長。如今電容式觸摸技術很快淘汰了電阻式控制，成為智能手機、手持式設備、消費型電子產品市場的主流觸控技術。出現這種趨勢的原因顯而易見：眾所周知，電阻式觸摸屏精確度欠佳、難以使用，且同時僅支持一個觸控點，反觀電容式觸摸，精確度、性價比、實用性更高，且能夠支持先進的多點觸控和捏合縮放控制。

人機界面（HMI）是一個交互式屏幕，向操作員提供系統的信息、數據和工作環境指標。HMI創新從未止步，現在我們擁有了高級手勢和語音控制，甚至同時運用這兩種技術，實現了先進的非接觸式用戶界面——在需要避免接觸的新冠疫情期間，這種技術非常有益于我們開發新興產品。

雖然非接觸式控制日益受到科技愛好者青睞，但經過實踐考驗的觸摸操作仍然是最易用、最直觀的界面，觸摸感應仍然是用戶首選的成熟HMI技術，適用于各種各樣的應用，而使用不便又不可靠的機電按鈕控制正逐漸被市場淘汰。現在，人們可以通過觸摸和滑動進行各種操作。

恩智浦Kinetis E系列MCU：緊跟時代潮流

隨著嵌入式應用中對電容式觸摸控制需求的不斷增加，開發人員在不斷尋找更快捷、更簡單、更經濟的方式，為產品增加電容式感應接口。多年來，恩智浦一直致力于提供電容式觸摸感應解決方案，推出了一系列支持觸摸功能的8位和32位微控制器（MCU），另外還建立了全面的硬件和軟件生態系統，以簡化觸摸接口應用開發。恩智浦不斷開發觸摸感應接口（TSI）技術，以支持新的消費和工業應用場景，滿足苛刻的應用要求。

如今，恩智浦進一步擴展了32位Kinetis E系列，作為EdgeVerse? 邊緣計算平臺的一部分，推出隸屬于KE1xZ系列強大的5V MCU家族新產品，提供高性能、廣泛可擴展性和先進觸摸感應功能。全新的KE17 Z/13Z/12Z MCU基于頻率最高達到72 MHz的Arm?Cortex?-M0+內核，支持最高256 KB閃存和48 KB RAM，提供一組豐富的模擬/數字外設。KE1xZ系列新產品進一步擴展了Kinetis E系列產品，提供了可選的雙觸TSI技術，支持最多50個通道，為HMI應用提供出色的穩定性和精度。

KE1xZ系統框圖

恩智浦的KE1xZ觸摸感應MCU提供了交鑰匙解決方案，讓用戶能夠為各種產品添加時尚直觀的觸摸式用戶界面，包括家用電器、消費類電子產品、照明控制裝置、便攜式設備、醫療設備、售賣機、5V電機控制以及工業儀器和控制面板。KE1xZ MCU提供良好的抗噪性、防水觸控和低功耗觸摸喚醒操作，這些特性對于滿足工業和家用電器市場中的嚴格電磁兼容性（EMC）標準必不可少。

5V KE1xZ MCU可在易受電噪聲干擾的工作環境中保持高度的可靠性和穩定性，因而非常適用于家用電器、工業和汽車應用。KE1xZ MCU集成12位ADC，能夠達到1百萬次采樣每秒（Msps）的采樣率，另外提供多達三個FlexTimer，是無刷直流（BLDC）電機控制系統的出色解決方案。這款MCU還提供可選的MSCAN技術，它是一種實施CAN 2.0A/B協議的通信控制器規范，可用于CAN節點控制和汽車售后市場應用。

采用恩智浦觸摸技術的烹飪應用

當今的多灶頭電磁爐向我們提出了全新的挑戰，恩智浦的強大KE1xZ MCU和多功能觸摸控制技術在這種應用中能夠發揮重要作用。

首先，KE17Z MCU的雙觸TSI技術支持最多50個觸摸通道。在自容式模式中，開發人員能夠使用這50個通道來設計50（25 x 2）個觸控板。在互電容模式中，設計選項擴展到最多72（6 x 6 x 2）個觸控板。在某些應用場景下，例如使用觸摸控制的多灶頭電磁爐，這款MCU能夠支持擴展到最多98個觸控板（26個使用自電容的觸控板 + 72個使用多通道的觸控板）的觸摸屏設計。借助靈活的多點觸控設計功能，消費者能夠輕松地在單個電磁灶臺上輕松控制多個灶頭，精確調節火力大小，從容烹制家庭大餐。

帶有觸控面板的電磁灶臺

KE1xZ MCU的每個TSI模塊中包括三個屏蔽通道，以增強對廚房環境中水、蒸氣和其他溢流物的耐受力。恩智浦的可配置TSI技術支持可調分辨率和靈敏度，允許在惡劣環境下工作，即便部署在12毫米玻璃或10毫米玻璃/塑料蓋板下方，或者在需要耐受惡劣環境條件的工業控制系統中，性能也不會受影響。

觸摸屏應用的全面實現解決方案

借助恩智浦的全面硬件和軟件生態系統，開發人員能夠快速地評估和創建新型電容式觸摸傳感應用，并開發原型。恩智浦的Freedom開發平臺包括低成本的兼容開發板，并提供一組豐富的第三方擴展選項。恩智浦的MCUXpresso軟件開發套件（SDK）還包括觸摸感應軟件庫。

為了幫助開發人員快速開始設計，恩智浦提供了一系列的應用筆記，包括BLDC應用場景、2D觸摸解決方案、硬件設計指南、軟件遷移指南，適用于FRDM-KE17Z評估板、FRDM-TOUCH開發平臺和FRDM-MC-LVBLDC3相BLDC電機控制開發平臺。

恩智浦還提供X-KE17Z-TSI-EVB觸摸模式評估板，幫助開發人員評估自電容觸摸鍵、互電容觸控板、數字觸摸滑塊、接近感應回路和屏蔽電極，并開發原型。

了解有關全新KE1xZ系列MCU的更多信息，開始設計您的下一代電容式觸摸接口應用。

作者： 

Cristiano Castello

高級總監——微控制器產品創新

Cristiano在2000年加盟飛利浦半導體（現在的恩智浦半導體），擔任面向移動電話應用的攝像頭傳感器和圖像處理器的應用團隊主管。從2005年到2014年，他曾擔任戰略、技術和新產品推介方面的多個企業領導角色。他目前負責邊緣處理業務部的所有MCU產品創新。