飞思卡尔的高度集成电场技术

作者：飞思卡尔半导体公司信息来源:单片机及嵌入式系统应用 2007-4-26

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在感应集成电路产品领域，飞思卡尔一直不断推出新产品，并扩展产品应用领域。继推出MC33794之后，飞思卡尔半导体目前推出MC34940产品，将其电场(E-field)感应集成电路产品线从汽车应用市场扩展到电器和工业市场。MC34940电场集成电路 MC34940能为设计人员提供更强大的功能，帮助他们开发需要非接触感应的嵌入式系统。MC3494...

在感应集成电路产品领域，飞思卡尔一直不断推出新产品，并扩展产品应用领域。继推出MC33794之后，飞思卡尔半导体目前推出MC34940产品，将其电场(E-field)感应集成电路产品线从汽车应用市场扩展到电器和工业市场。

MC34940电场集成电路
MC34940能为设计

员提供更强大的功能，帮助他们开发需要非接触感应的嵌入式系统。MC34940电场集成电路可用于进行就近性检测和三维电场感应。同时，它还可以触发各种功能，例如打开或关闭开关、禁用功能或取消告警，以提示咖啡壶、吹风机和剪草机等设备的危险情况。

    MC34940采用SMARTMOS技术制造，支持多达7个简单电极，它们能够独立使用，以提供信息，同时执行多项功能。例如，在冰箱应用中的电场设备能够：
    ◇支持冰箱内的水和冰的触摸屏选择；
    ◇进行就近性检测，控制水和冰的分配；
    ◇打开冰箱门面板灯；
    ◇控制解冻和制冰；
    ◇检测冰箱门

否未关严。

MC34940是市场上唯一带有板上屏蔽驱动的感应集成电路，适用于要求更为苛刻的应用。

种屏蔽信号能够防止电极信号遭受外部干扰。例如，采用同轴电缆，电极可以是远程的，却可获得非常准确的测量，如同触摸垫非常接近IC。

    MC34940有多种应用，比较先进的应用包括触摸板输入，其中的电场感应集成电路嵌在玻璃中或触摸板后面。这种方法不需要薄膜开关或昂贵的多层电阻式触摸板；磨损、灰尘和腐蚀等问题也得到解决，因为输入可被感应，而不需要接触到装置。这种特性在极限温度和腐蚀液体的恶劣环境中尤其有用。

MC34940的技术特征
    ◇支持多达7个电极；
    ◇支持多达28个触摸板感应器；
    ◇直线和转动触摸板滑动触头；
    ◇就近性检测；
    ◇液面感应；
    ◇一种设备同时支持多功能应用；
    ◇屏蔽驱动，通过同轴电缆驱动远程电极；
    ◇高纯度正弦波发生器，可以使用外部电阻调谐；
    ◇响应时间可以通过外部电容器调节；
    ◇可重新编程的用户界面；
    ◇24针脚小型集成电路(SOICW)封装；
    ◇符合无铅和有害物质限制(RoHS)法规。

MC34940电场传感器件演示套件
    飞思卡尔提供MC34940评估工具箱DEMO1985MC34940E，包括MC34940评估板、驱动程序光盘、接口和程序软件，有助于缩短客户的系统开发周期。

    演示套件包含MC34940电场传感器件。该器件适用于需要对物体进行非触摸式感应的应用，包括用于产生低电平电场和测量进入该电场的物体引起的电场负载的必要电路。该套件便于设计师在任何应用中轻松评估MC34940。连接器可连接所有电极，使你能够连接自己设计的触摸键装置或其他电极组合。

    其实，在电场成像集成电路的技术领域，飞思卡尔一直致力于技术的进展。早在MC34940推出之前，飞思卡尔就和麻省理工学院(MIT)媒体实验室和Elesys北美公司联合开发了同类型的集成电路MC33794。MC33794虽然功能没有MC34940强大，但是同样具有非常精密的技术和广泛的应用领域，为设计人员提供更多的选择。从下文中我们可以清晰地了解Mc33794的技术特点和应用领域。

MC33794：提供MCU支持的电场传感器
MC33794适用于需要对物体进行非触摸式感应的应用。它包含了所有必需的电路，能够生成低水平电场，测量由于物体在电场中移动而造成的电场负载。MC33794还可用于检测与电极相关的电场中的物体。集成电路可以产生一个低频正弦波。其频率可通过使用外部电阻来进行调节，并优化到125kHz。正弦波的谐波含量非常低，可以避免产生谐波干扰。内部产生器可以产生5．0V的峰一峰输出电压，并通过大约22kΩ的内部电阻。MC33794包含有MCU的支持电路，可以建立两芯片电场系统。

MC33794的适用领域
    ①应用在触摸屏输入中，而无需薄膜开关或昂贵的多层电阻式触摸板，也无需接触式的机械装置就可以感应到输入情况，因而能消除接触式机械装置常碰到的磨损、灰尘和腐蚀等问题。

    ②在汽车安全中的应用。Elesys公司在其SeatSentry乘客保护系统中采用了摩托罗拉的MC3794电场式成像芯片来探测乘客的身型和位置，以决定是否需要弹出安全气囊，从而避免乘客因气囊弹出而受伤。

    ③家用电器可轻松植入自动开关功能。如果在某些电器的控制端中嵌入几个电极，这样，这些电器被移动时就会自动启动，而放回原处时又会自动断电关闭。另外还可嵌入更多的电极，并定义这些电极的功能，从而能让使用者通过轻微触动这些电极，来控制家用电器。

    ④能够方便地实现包括液位检测、溢出检测和湿度检测等应用。例如，可对炉火进行编程控制，当炉上的液体被加热至沸腾溢出时，炉火能够自动减小或关闭。

MC33794的特性
    ◇9个电极和2个考输出；
    ◇屏蔽驱动以降低电缆负载；
    ◇+5．0V稳压器为外部电路供电；
    ◇ISO-9141物理层接口；
    ◇灯泡驱动输出；
    ◇看门狗和通电重置定时器；
    ◇关键内部节点可以选择，以进行测量；
    ◇高纯度正弦波发电机，可以通过外部电阻调节。
优点
    ◇简单、低成本的完整电场产生和检测系统；
    ◇支持MCU的双芯片解决方案；
    ◇整个系统非常紧凑。

    由此可见，飞思卡尔通过不断推出电场成像集成电路，扩展该技术的应用范围，蓄势进军消费品、电器和工业市场。这使设计人员能为这些领域的设备增加更多功能，提高可靠性和易用性。