【新品】5V KE1xZ MCU家族上新：让电容式触摸感应触手可....

NXP管管 · 发表于 2021-12-3 10:42:00

5V KE1xZ MCU家族上新：让电容式触摸感应触手可及！

在当今的智能互联世界，触摸屏得到了广泛应用。如果没有触摸感应交互带来的直观简易操作和便利性，很难想象我们的日常生活会变成什么样。比如现在我们只需简单的触摸、捏合、轻扫操作就可以控制各种设备，包括厨房电器、电冰箱、恒温器、智能手机、笔记本电脑以及其他手持式设备、游戏机、汽车信息娱乐显示屏、智能家居和楼宇控制、售卖机、电子投票箱以及各种工业控制设备等等。此类设备可谓不胜枚举。

支持触摸操作的智能手机日益普及，推动了触摸控制市场的快速增长。如今电容式触摸技术很快淘汰了电阻式控制，成为智能手机、手持式设备、消费型电子产品市场的主流触控技术。出现这种趋势的原因显而易见：众所周知，电阻式触摸屏精确度欠佳、难以使用，且仅能够同时支持一个触控点；反观电容式触摸，其精确度、性价比、实用性更高，且能够支持先进的多点触控和捏合缩放控制。

人机界面（HMI）是一个交互式屏幕，向操作员提供系统的信息、数据和工作环境指标。HMI创新从未止步，现在我们拥有了高级手势和语音控制，甚至同时运用这两种技术，实现了先进的非接触式用户界面——在需要避免接触的新冠疫情期间，这种技术非常有益于我们开发新兴产品。

虽然非接触式控制日益受到科技爱好者的青睐，但经过实践考验的触摸操作仍然是最易用、最直观的界面，触摸感应仍然是用户首选的成熟HMI技术，适用于各种各样的应用。无论是否集成屏幕显示，使用不便而又不可靠的机电按钮控制正逐渐被市场淘汰。现在，人们可以通过触摸和滑动进行各种操作。

恩智浦Kinetis E系列MCU：紧跟时代潮流

随着嵌入式应用中对电容式触摸控制需求的不断增加，开发人员在不断寻找更快捷、更简单、更经济的方式，为产品增加电容式感应接口。多年来，恩智浦一直致力于提供电容式触摸感应解决方案，推出了一系列支持触摸功能的8位和32位微控制器（MCU），另外还建立了全面的硬件和软件生态系统，以简化触摸接口应用开发。恩智浦不断开发触摸感应接口（TSI）技术，以支持新的消费和工业应用场景，满足苛刻的应用要求。

如今，恩智浦进一步扩展了32位Kinetis E系列，作为EdgeVerse™边缘计算平台的一部分，推出隶属于KE1xZ系列强大的5V MCU家族新产品，提供高性能、广泛可扩展性和先进触摸感应功能。全新的KE17Z/13Z/12Z MCU基于频率最高达到72MHz的Arm Cortex-M0+内核，支持最高256KB闪存和48KB RAM，提供一组丰富的模拟/数字外设。

KE1xZ系列新产品进一步扩展了Kinetis E系列产品，提供了可选的双触TSI技术，支持最多50个通道，为HMI应用提供出色的稳定性和精度。

KE1xZ系统框图

恩智浦的KE1xZ触摸感应MCU提供了交钥匙解决方案，让用户能够为各种产品添加时尚直观的触摸式用户界面，包括家用电器、消费类电子产品、照明控制装置、便携式设备、医疗设备、售卖机、5V电机控制以及工业仪器和控制面板。

KE1xZ MCU提供良好的抗噪性、防水触控和低功耗触摸唤醒操作，这些特性对于满足工业和家用电器市场中的严格电磁兼容性（EMC）标准必不可少。

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5V KE1xZ MCU可在易受电噪声干扰的工作环境中保持高度的可靠性和稳定性，因而非常适用于家用电器、工业和汽车应用。KE1xZ MCU集成12位ADC，能够达到1百万次采样每秒（Msps）的采样率，另外提供多达三个FlexTimer，是无刷直流（BLDC）电机控制系统的出色解决方案。这款MCU还提供可选的MSCAN技术，它是一种实施CAN 2.0A/B协议的通信控制器规范，可用于CAN节点控制和汽车售后市场应用。

参考用例：采用恩智浦触摸技术的烹饪应用

当今的多灶头电磁炉向我们提出了全新的挑战，恩智浦的强大KE1xZ MCU和多功能触摸控制技术在这种应用中能够发挥重要作用。

首先，KE17Z MCU的双触TSI技术支持最多50个触摸通道。在自容式模式中，开发人员能够使用这50个通道来设计50（25 x 2）个触控板。在互电容模式中，设计选项扩展到最多72（6 x 6 x 2）个触控板。在某些应用场景下，例如使用触摸控制的多灶头电磁炉，这款MCU能够支持扩展到最多98个触控板（26个使用自电容的触控板 + 72个使用多通道的触控板）的触摸屏设计。借助灵活的多点触控设计功能，消费者能够轻松地在单个电磁灶台上轻松控制多个灶头，精确调节火力大小，从容烹制家庭大餐。

带有触控面板的电磁灶台

KE1xZ MCU的每个TSI模块中包括三个屏蔽通道，以增强对厨房环境中水、蒸气和其他溢流物的耐受力。恩智浦的可配置TSI技术支持可调分辨率和灵敏度，允许在恶劣环境下工作，即便部署在12毫米玻璃或10毫米玻璃/塑料盖板下方，或者在需要耐受恶劣环境条件的工业控制系统中，性能也不会受影响。

实现触摸屏应用的全面解决方案

借助恩智浦的全面硬件和软件生态系统，开发人员能够快速地评估和创建新型电容式触摸传感应用，并开发原型。恩智浦的Freedom开发平台包括低成本的兼容开发板，并提供一组丰富的第三方扩展选项。恩智浦的MCUXpresso软件开发套件（SDK）还包括触摸感应软件库。

为了帮助开发人员快速开始设计，恩智浦提供了一系列的应用笔记，包括BLDC应用场景、2D触摸解决方案、硬件设计指南、软件迁移指南，适用于FRDM-KE17Z评估板、FRDM-TOUCH开发平台和FRDM-MC-LVBLDC 3相BLDC电机控制开发平台。

恩智浦还提供X-KE17Z-TSI-EVB触摸模式评估板，帮助开发人员评估自电容触摸键、互电容触控板、数字触摸滑块、接近感应回路和屏蔽电极，并开发原型。

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概述
KE1xZ系列 MCU基于Arm® Cortex®-M0+内核，运行频率高达72 MHz。本系列MCU可支持高达256 KB的闪存、32 KB RAM，以及一套完备的模拟/数字功能。耐用的TSI模块能够为任何HMI系统提供极高的稳定性和准确性。1-Msps ADC和FlexTimer模块为BLDC电机控制系统提供了绝佳的解决方案。

MSCAN IP是继汽车市场应用之后CAN节点控制和自动化的理想选择。

该设备完全由恩智浦的MCUXpresso软件和工具提供支持，这是一套针对Kinetis、LPC和i.MX RT微控制器的综合性免费软件开发工具。MCUXpresso SDK还包括了Keil MDK和IAR Embedded Workbench for Arm的项目文件。
特征·运行频率高达72 MHz 的Arm Cortex-M0+内核不仅支持广泛的处理带宽需求，同时还保持出色的性价比、易于使用的封装和广泛的存储器密度
·更加耐用的IO可确保嘈杂环境下的高性能
·耐用的TSI支持互电容模式和自电容模式，为最多36个触摸键提供灵活性
·支持CAN协议 - 版本2.0A/B，支持标准和扩展的数据帧，数据速率高达1Mbps。
·配备多达8路PWM的Flextimer支持3相电机控制，含宕机时间插入和故障检测功能
·1MSPS 12b ADC，每模块拥有高达16路输入，为及时数据转换和存储提供快速的采样率
·模拟比较器，可快速响应外部模拟更改
·具有灵活触发系统的可编程延时模块为片上模块、ADC、DAC、Flextimers和ACMP等提供各种互连
·FlexIO为串行通信接口提供灵活性
·启动ROM提供片上启动代码和串口驱动程序，可节省闪存空间，并提供灵活的启动选项及系统内编程支持
·提供全面的解决方案，包括SDK (驱动器、库、协议栈)、IDE、引导装载程序、实时操作系统、网络社区等，加快产品上市速度
·由MCUXpresso SDK、IDE和配置工具提供支持

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