背景: 1. 過(guò)去傳統的按鍵都是機械按鍵,隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展也出現了觸摸按鍵,但是機械按鍵不能泡水,壽命也比較短。觸摸按鍵也沒(méi)法有很多水或泡沫等,金屬面板還不能使用。 2. 壓感就應運而生,可以應用于不同的面板,還防水防油,壽命也很長(cháng)。 3. 壓感不但可以應用于按鍵,還可以應用于刷頭等,提升了產(chǎn)品的體驗。 概述: 1. 深圳瑞滸科技有限公司專(zhuān)注于壓力傳感器的研發(fā),12ADC過(guò)采樣技術(shù)方案已在最近發(fā)布的松下電動(dòng)牙刷【DC03系列】上實(shí)現量產(chǎn)。 2. 標準單鍵傳感器RH101、多鍵標準傳感器、壓力按鍵定制模塊,在家電、手機、電子煙、無(wú)線(xiàn)耳機和電動(dòng)牙刷等多領(lǐng)域,不斷為3C、家電、衛浴等行業(yè)客戶(hù)帶來(lái)更高效、更優(yōu)質(zhì)的綜合解決方案。瑞滸科技是一家基于新型壓感材料和印刷工藝的高科技公司,專(zhuān)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、制造和檢測壓力傳感器以及提供配套服務(wù)。 3. 正常使用壓力傳感器需要專(zhuān)門(mén)的高精度ADC采集芯片,比如M68等專(zhuān)用芯片。 4. 為了減少成本,普及客戶(hù)的應用,可以采用普通的12bit ADC MCU來(lái)實(shí)現壓力方案。 5. 目前該方案在STM32上面已經(jīng)有實(shí)測和驗證通過(guò),如下是詳細的實(shí)現過(guò)程和測試數據。 壓感知識補充: 1. 瑞滸科技的壓感是電阻橋式的壓感,如下圖所示: 2. 給壓感供電: 比如VCC供電3.3v,然后采集兩個(gè)信號的差值SIG+和SIG-得到實(shí)際按壓的力度檢測,來(lái)實(shí)現各種方案。 3. 壓感信號比較小,大概uv級別,所以需要專(zhuān)用的高精度的ADC芯片來(lái)采集和處理。 ![]() 壓感應用實(shí)物概覽: ![]() ![]() 過(guò)采樣方案(理論依據): 1. 因為壓感信號比較小,假如單獨用12位ADC采集,其精度不夠。 2. 假如壓感供電3.3v,大概計算12位ADC的1ADC = 805uV。沒(méi)法識別幾十或幾百u(mài)v的壓感信號,所以得增加識別精度。 3. 用過(guò)采樣方式來(lái)提高: 軟件上,把12bitADC擴展為16bit數據,有效位數為14bit,原理為每隔0.625ms采集一次傳感器信號,每16次ADC數據相加的和,即為16bit的ADC數據,有效位數為14bit,最后2bit的數據為無(wú)效數據。假如直接以16bit的數據進(jìn)行運算可以提高ADC精度,有效14bitADC對應 1ADC=201uV 假如按壓壓感信號可以到幾百u(mài)V那么就可以省去高精度ADC的MCU。 過(guò)采樣方案(電路圖): 1. LDO給MCU和壓感供電: ![]() 2. 12位ADC的MCU和壓感: ![]() 過(guò)采樣方案(參考代碼): int main(void) { //初始化ADC,GPIO,TIMER等 Init_All_Driver(); while (1) { //定時(shí)0.625ms if (time3_ms625_time_out_flag) { time3_ms625_time_out_flag = 0; //看門(mén)狗喂狗 IWDG_ReloadCounter(); //獲取ADC值 ADC_Get_Data(key_adcdata); g_adc_sum += (key_adcdata[2] - key_adcdata[1]); g_10ms_cnt++; if(g_10ms_cnt >= 16) { g_10ms_cnt = 0; //壓感ADC處理 key_rawdata[1] = g_adc_sum; g_adc_sum = 0; //ADC數據處理 ADC_DealWith(); //按鍵處理 Button_DealWith(); //按鍵模式切換 Button_Mode_Pro(); //時(shí)間計時(shí) Key_Time_Pro(); } } } } 過(guò)采樣方案(對比測試數據): ![]() 結論(過(guò)采樣是可行的): 1. 從上面實(shí)際測量的數據對比看:過(guò)采樣可以提升精度,從而可以省去專(zhuān)用高精度ADC芯片,來(lái)采集壓感信號。 2. 假如直接用12bit采集壓感信號,只有在施加很大壓力的時(shí)候,信號非常大的時(shí)候才可以采集到信號。 總結(壓感降成本使用對比): 1. 傳統使用方式: ![]() 2. 低成本方案,省掉高精度AD芯片,直接用主控采集壓感: ![]() 關(guān)于深圳瑞滸科技有限公司 瑞滸科技成立于2015年(公司曾用名瑞湖科技),坐落在中國高科技中心深圳,總部位于南山區創(chuàng )智云城。深圳瑞滸科技有限公司一直以來(lái)深耕于壓力傳感器領(lǐng)域,2018年獲得國家級高新技術(shù)企業(yè)認證,現已成為業(yè)內領(lǐng)先的壓感觸控綜合解決方案提供商。 瑞滸科技經(jīng)過(guò)多年的研發(fā),目前在柔性壓力傳感器、壓力感應按鍵、應變薄膜等領(lǐng)域,已形成深厚積累,產(chǎn)品開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化落地。多年的技術(shù)累積使瑞滸掌握了最前沿的壓感技術(shù)與應用,攻破了很多業(yè)界技術(shù)難題,不論在傳感器研發(fā)還是上游制造,均擁有自己獨特的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),并擁有針對各個(gè)領(lǐng)域成熟的壓感方案,且都有自主的核心知識產(chǎn)權,通過(guò)持續的創(chuàng )新形成了應用不同領(lǐng)域的專(zhuān)利池,建立了行業(yè)壁壘。 瑞滸科技目前已達成多行業(yè)領(lǐng)域的量產(chǎn)落地,與家電、衛浴、智能穿戴等多個(gè)行業(yè)的知名客戶(hù)逐步建立了良好的戰略合作關(guān)系,并根據客戶(hù)的實(shí)際產(chǎn)品需求,與客戶(hù)的研發(fā)團隊一同合作優(yōu)化方案,確保產(chǎn)品保持高附加值和高性?xún)r(jià)比。 瑞滸的使命是致力于柔性壓感技術(shù)對人機交互的革新,在以技術(shù)創(chuàng )新為前提下,為客戶(hù)提供品質(zhì)好,服務(wù)優(yōu),響應快的傳感器解決方案,以客戶(hù)需求為已任。持續提供具有競爭力的產(chǎn)品方案,是瑞滸實(shí)現人機交互革新的根本準則。 聯(lián)系瑞滸科技請訪(fǎng)問(wèn):http://www.ruihutech.com/ |