Microcontroladores de alto desempenho NXP MCX série N

Informações do produto

• Especificações:
  • Modelo: MCX Nx4x ETI
  • Interface de detecção de toque (TSI) para sensores de toque capacitivos
  • UCM: Núcleos Dual Arm Cortex-M33 operando até 150 MHz
  • Métodos de detecção de toque: Modo de autocapacitância e modo de capacitância mútua
  • Número de canais de toque: Até 25 para modo de limite automático, até 136 para modo de limite mútuo

Instruções de uso do produto

• Introdução:
  • O MCX Nx4x TSI foi projetado para fornecer recursos de detecção de toque em sensores de toque capacitivos usando o módulo TSI.
• MCX Nx4x TSI acimaview:
  • O módulo TSI suporta dois métodos de detecção de toque: autocapacitância e capacitância mútua.
• Diagrama de blocos MCX Nx4x TSI:
  • O módulo TSI possui 25 canais de toque, com 4 canais de blindagem para aumentar a força do drive. Ele suporta os modos auto-cap e mutual-cap no mesmo PCB.
• Modo autocapacitivo:
  • Os desenvolvedores podem usar até 25 canais de auto-captação para projetar eletrodos de toque no modo de auto-captação.
• Modo capacitivo mútuo:
  • O modo de tampa mútua permite até 136 eletrodos de toque, proporcionando flexibilidade para designs de teclas sensíveis ao toque, como teclados e telas sensíveis ao toque.
• Recomendações de uso:
  • Garanta a conexão adequada dos eletrodos do sensor aos canais de entrada do TSI por meio dos pinos de E/S.
  • Utilize canais de proteção para maior tolerância a líquidos e capacidade de condução.
  • Considere os requisitos de design ao escolher entre os modos de autolimitação e de limitação mútua.

Perguntas frequentes

• P: Quantos canais de toque o módulo MCX Nx4x TSI possui?
  • A: O módulo TSI possui 25 canais de toque, com 4 canais de blindagem para maior força de acionamento.
• P: Quais opções de design estão disponíveis para eletrodos de toque no modo capacitivo mútuo?
  • A: O modo de tampa mútua suporta até 136 eletrodos de toque, proporcionando flexibilidade para vários designs de teclas sensíveis ao toque, como teclados e telas sensíveis ao toque.

Informações do documento

Informação	Contente
Palavras-chave	MCX, MCX Nx4x, TSI, toque.
Resumo	A Touch Sensing Interface (TSI) da série MCX Nx4x é o IP atualizado com novos recursos para implementar o autotuning de linha de base/limiar.

Introdução

• A série MCX N do MCU Industrial e IoT (IIoT) apresenta núcleos Arm Cortex-M33 duplos e opera até 150 MHz.
• A série MCX N é composta por microcontroladores de alto desempenho e baixo consumo de energia com periféricos e aceleradores inteligentes que fornecem recursos multitarefa e eficiência de desempenho.
• A Touch Sensing Interface (TSI) da série MCX Nx4x é o IP atualizado com novos recursos para implementar o autotuning de linha de base/limiar.

MCX Nx4x TSI encerradoview

• O TSI fornece detecção de toque em sensores de toque capacitivos. O sensor de toque capacitivo externo é normalmente formado em PCB e os eletrodos do sensor são conectados aos canais de entrada TSI através dos pinos de E/S no dispositivo.

Diagrama de blocos MCX Nx4x TSI

• MCX Nx4x possui um módulo TSI e suporta 2 tipos de métodos de detecção de toque, o modo de autocapacitância (também chamado de auto-cap) e o modo de capacitância mútua (também chamado de mutu-cap).
• O diagrama de blocos do MCX Nx4x TSI I mostrado na Figura 1:
• O módulo TSI do MCX Nx4x possui 25 canais de toque. 4 desses canais podem ser usados ​​como canais de blindagem para aumentar a força de acionamento dos canais de toque.
• Os 4 canais de blindagem são usados ​​para aumentar a tolerância a líquidos e melhorar a capacidade de condução. A capacidade de condução aprimorada também permite que os usuários projetem um touchpad maior na placa de hardware.
• O módulo TSI do MCX Nx4x possui até 25 canais de toque para modo de auto-captação e 8 x 17 canais de toque para modo de cap-mútuo. Ambos os métodos mencionados podem ser combinados em um único PCB, mas o canal TSI é mais flexível para o modo Mutual-cap.
• Os TSI[0:7] são pinos TSI Tx e os TSI[8:25] são pinos TSI Rx no modo Mutual-cap.
• No modo autocapacitivo, os desenvolvedores podem usar 25 canais autocapacitivos para projetar 25 eletrodos de toque.
• No modo capacitivo mútuo, as opções de design se expandem para até 136 (8 x 17) eletrodos de toque.
• Vários casos de uso, como um fogão de indução multiqueimador com controles de toque, teclados sensíveis ao toque e tela sensível ao toque, exigem muito design de teclas sensíveis ao toque. O MCX Nx4x TSI pode suportar até 136 eletrodos de toque quando canais de cobertura mútua são usados.
• O MCX Nx4x TSI pode expandir mais eletrodos de toque para atender aos requisitos de múltiplos eletrodos de toque.
• Alguns novos recursos foram adicionados para tornar o IP mais fácil de usar no modo de baixo consumo de energia. O TSI possui robustez EMC avançada, o que o torna adequado para uso em aplicações industriais, de eletrodomésticos e de eletrônicos de consumo.

Peças MCX Nx4x suportadas por TSI
A Tabela 1 mostra o número de canais TSI correspondentes a diferentes partes da série MCX Nx4x. Todas essas peças suportam um módulo TSI que possui 25 canais.

Tabela 1. Peças MCX Nx4x com suporte ao módulo TSI

Partes	Freqüência [Máx.] (MHz)	Clarão (MB)	SRAM (kB)	ETI [Número, canais]	GPIOs	Tipo de pacote
MCXN546VDFT	150	1	352	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN546VNLT	150	1	352	1 x 25	74	HLQFP100
MCXN547VDFT	150	2	512	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN547VNLT	150	2	512	1 x 25	74	HLQFP100
MCXN946VDFT	150	1	352	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN946VNLT	150	1	352	1 x 25	78	HLQFP100
MCXN947VDFT	150	2	512	1 x 25	124	VFBGA184
MCXN947VNLT	150	2	512	1 x 25	78	HLQFP100

Atribuição de canal MCX Nx4x TSI em pacotes diferentes

Tabela 2. Atribuição de canal TSI para pacotes MCX Nx4x VFBGA e LQFP

184BGA TODOS	184BGA TODOS nome do pino	100HLQFP N94X	100HLQFP Nome do pino N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nome do pino N54X	canal TSI
A1	P1_8	1	P1_8	1	P1_8	TSI0_CH17/ADC1_A8
B1	P1_9	2	P1_9	2	P1_9	TSI0_CH18/ADC1_A9
C3	P1_10	3	P1_10	3	P1_10	TSI0_CH19/ADC1_A10
D3	P1_11	4	P1_11	4	P1_11	TSI0_CH20/ADC1_A11
D2	P1_12	5	P1_12	5	P1_12	TSI0_CH21/ADC1_A12
D1	P1_13	6	P1_13	6	P1_13	TSI0_CH22/ADC1_A13
D4	P1_14	7	P1_14	7	P1_14	TSI0_CH23/ADC1_A14
E4	P1_15	8	P1_15	8	P1_15	TSI0_CH24/ADC1_A15
B14	P0_4	80	P0_4	80	P0_4	ETI0_CH8
A14	P0_5	81	P0_5	81	P0_5	ETI0_CH9
C14	P0_6	82	P0_6	82	P0_6	ETI0_CH10
B10	P0_16	84	P0_16	84	P0_16	TSI0_CH11/ADC0_A8

Tabela 2. Atribuição de canal TSI para pacotes MCX Nx4x VFBGA e LQFP…continuação

184BGA TODOS	184BGA TODOS nome do pino	100HLQFP N94X	100HLQFP  Nome do pino N94X	100HLQFP N54X	100HLQFP Nome do pino N54X	canal TSI
A10	P0_17	85	P0_17	85	P0_17	TSI0_CH12/ADC0_A9
C10	P0_18	86	P0_18	86	P0_18	TSI0_CH13/ADC0_A10
C9	P0_19	87	P0_19	87	P0_19	TSI0_CH14/ADC0_A11
C8	P0_20	88	P0_20	88	P0_20	TSI0_CH15/ADC0_A12
A8	P0_21	89	P0_21	89	P0_21	TSI0_CH16/ADC0_A13
C6	P1_0	92	P1_0	92	P1_0	TSI0_CH0/ADC0_A16/CMP0_IN0
C5	P1_1	93	P1_1	93	P1_1	TSI0_CH1/ADC0_A17/CMP1_IN0
C4	P1_2	94	P1_2	94	P1_2	TSI0_CH2/ADC0_A18/CMP2_IN0
B4	P1_3	95	P1_3	95	P1_3	TSI0_CH3/ADC0_A19/CMP0_IN1
A4	P1_4	97	P1_4	97	P1_4	TSI0_CH4/ADC0_A20/CMP0_IN2
B3	P1_5	98	P1_5	98	P1_5	TSI0_CH5/ADC0_A21/CMP0_IN3
B2	P1_6	99	P1_6	99	P1_6	TSI0_CH6/ADC0_A22
A2	P1_7	100	P1_7	100	P1_7	TSI0_CH7/ADC0_A23

A Figura 2 e a Figura 3 mostram a atribuição de canais TSI duplos nos dois pacotes do MCX Nx4x. Nos dois pacotes, os pinos marcados em verde são os locais de distribuição do canal TSI. Para fazer uma atribuição razoável de pinos para o design da placa de toque de hardware, consulte a localização dos pinos.

Recursos do MCX Nx4x TSI

• Esta seção fornece detalhes dos recursos do MCX Nx4x TSI.

Comparação TSI entre MCX Nx4x TSI e Kinetis TSI

• MCX Nx4x de TSI e TSI na série NXP Kinetis E TSI são projetados em diferentes plataformas tecnológicas.
• Portanto, desde as características básicas do TSI até os registros do TSI, existem diferenças entre o MCX Nx4x TSI e o TSI da série Kinetis E. Somente as diferenças estão listadas neste documento. Para verificar os registros do TSI, utilize o manual de referência.
• Este capítulo descreve as características do MCX Nx4x TSI comparando-o com o TSI da série Kinetis E.
• Conforme mostrado na Tabela 3, o MCX Nx4x TSI não é afetado pelo ruído VDD. Possui mais opções de relógio de função.
• Se o relógio de função for configurado a partir do relógio do sistema do chip, o consumo de energia do TSI poderá ser reduzido.
• Embora o MCX Nx4x TSI tenha apenas um módulo TSI, ele suporta o design de mais teclas de toque de hardware em uma placa de hardware ao usar o modo de limite mútuo.

Tabela 3. A diferença entre MCX Nx4x TSI e Kinetis E TSI (KE17Z256)

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
Vol operacionaltage	1.71 V – 3.6 V	2.7 V – 5.5 V
Impacto do ruído VDD	Não	Sim
Fonte de relógio de função	• IP TSI gerado internamente • Relógio do sistema de chip	IP TSI gerado internamente
Faixa de relógio de função	30 KHz – 10 MHz	37 KHz – 10 MHz
Canais TSI	Até 25 canais (TSI0)	Até 50 canais (TSI0, TSI1)
Canais de blindagem	4 canais de blindagem: CH0, CH6, CH12, CH18	3 canais de blindagem para cada TSI: CH4, CH12, CH21
Modo de toque	Modo de autolimitação: TSI[0:24]	Modo de autolimitação: TSI[0:24]

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
	Modo de limite mútuo: Tx[0:7], Rx[8:24]	Modo de limite mútuo: Tx[0:5], Rx[6:12]
Eletrodos de toque	eletrodos de tampa automática: até 25 eletrodos de tampa mútua: até 136 (8×17)	eletrodos de tampa automática: até 50 (25+25) eletrodos de tampa mútua: até 72 (6×6 +6×6)
Produtos	MCX N9x e MCX N5x	KE17Z256

Os recursos suportados pelo MCX Nx4x TSI e pelo Kinetis TSI são mostrados na Tabela 4.
Tabela 4. Os recursos suportados pelo MCX Nx4x TSI e Kinetis TSI

	Série MCX Nx4x	Série Kinetis E
Dois tipos de modo de detecção	Modo de auto-captação: Modo de auto-captura básico Modo de aumento de sensibilidade Modo de cancelamento de ruído Modo de limite mútuo: Modo básico de limite mútuo Ativação de aumento de sensibilidade
Interromper suporte	Interrupção de fim de varredura Interrupção fora do intervalo
Suporte à fonte de gatilho	1. Gatilho de software escrevendo o bit GENCS[SWTS] 2. Gatilho de hardware através do INPUTMUX 3. Gatilho automático por AUTO_TRIG[TRIG_EN]	1. Gatilho de software escrevendo o bit GENCS[SWTS] 2. Gatilho de hardware através do INP UTMUX
Suporte de baixo consumo de energia	Deep Sleep: funciona totalmente quando GENCS[STPE] está definido como 1 Power Down: Se o domínio WAKE estiver ativo, o TSI pode operar como no modo “Deep Sleep”. Deep Power Down, VBAT: não disponível	Modo STOP, modo VLPS: funcionando totalmente quando GENCS[STPE] está definido como 1.
Ativação com baixo consumo de energia	Cada canal TSI pode ativar o MCU do modo de baixo consumo de energia.
Suporte DMA	O evento fora do intervalo ou evento de fim de varredura pode acionar a transferência DMA.
Filtro de ruído de hardware	O SSC reduz o ruído de frequência e promove a relação sinal-ruído (modo PRBS, modo contador ascendente).

Novos recursos do MCX Nx4x TSI
Alguns novos recursos foram adicionados ao MCX Nx4x TSI. Os mais significativos estão listados na tabela abaixo. MCX Nx4x TSI oferece uma gama mais rica de recursos para os usuários. Assim como as funções de rastreamento automático de linha de base, rastreamento automático de limite e Debounce, esses recursos podem realizar alguns cálculos de hardware. Ele economiza recursos de desenvolvimento de software.

Tabela 5. Novos recursos do MCX Nx4x TSI

	Série MCX Nx4x
1	Função de mesclagem de canais de proximidade
2	Função de rastreamento automático de linha de base
3	Função de rastreamento automático de limite

4	Função de rejeição
5	Função de gatilho automático
6	Relógio do relógio do sistema de chip
7	Teste a função do dedo

Descrição da função MCX Nx4x TSI
Aqui está a descrição desses recursos recém-adicionados:

1. A função de mesclagem de canais de proximidade
   • A função de proximidade é usada para mesclar vários canais TSI para varredura. Configure TSI0_GENCS[S_PROX_EN] como 1 para habilitar o modo de proximidade, o valor em TSI0_CONFIG[TSICH] é inválido, não é usado para selecionar um canal em modo de proximidade.
   • O registro de 25 bits TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] está configurado para selecionar vários canais, o registro de 25 bits controla a seleção de 25 canais TSI. Pode selecionar até 25 canais, configurando os 25 bits para 1 (1_1111_1111_1111_1111_1111_1111b). Quando ocorre um disparo, os vários canais selecionados por TSI0_CHMERGE[CHANNEL_ENABLE] são varridos juntos e geram um conjunto de valores de varredura TSI. O valor da varredura pode ser lido no registro TSI0_DATA[TSICNT]. A função de mesclagem de proximidade integra teoricamente a capacitância dos múltiplos canais e então inicia a varredura, o que só é válido no modo auto-cap. Quanto mais canais de toque mesclados, menor será o tempo de varredura, menor será o valor de varredura e pior será a sensibilidade. Portanto, quando o toque é detectado, é necessária mais capacitância de toque para obter maior sensibilidade. Esta função é adequada para detecção de toque em grandes áreas e detecção de proximidade em grandes áreas.
2. Função de rastreamento automático de linha de base
   • O TSI do MCX Nx4x fornece o registro para definir a linha de base do TSI e a função de rastreamento da linha de base. Após a conclusão da calibração do software do canal TSI, preencha um valor de linha de base inicializado no registro TSI0_BASELINE[BASELINE]. A linha de base inicial do canal de toque no registro TSI0_BASELINE[BASELINE] é escrita no software pelo usuário. A configuração da linha de base é válida apenas para um canal. A função de rastreamento de linha de base pode ajustar a linha de base no registro TSI0_BASELINE[BASELINE] para torná-la próxima da corrente TSI.ampo valor. A função de habilitação do rastreamento de linha de base é habilitada pelo bit TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_EN], e a taxa de rastreamento automático é definida no registro TSI0_BASELINE[BASE_TRACE_DEBOUNCE]. O valor da linha de base é aumentado ou diminuído automaticamente, o valor de alteração para cada aumento/diminuição é BASELINE * BASE_TRACE_DEBOUNCE. A função de rastreamento de linha de base só é habilitada no modo de baixo consumo de energia e a configuração é válida apenas para um canal. Quando o canal de toque é alterado, os registros relacionados à linha de base devem ser reconfigurados.
3. Função de rastreamento automático de limite
   • O limite pode ser calculado pelo hardware interno do IP se o rastreamento de limite for habilitado configurando o bit TSI0_BASELINE[THRESHOLD_TRACE_EN] como 1. O valor do limite calculado é carregado no registro de limite TSI0_TSHD. Para obter o valor limite desejado, selecione a proporção limite em TSI0_BASELINE[THRESHOLD_RATIO]. O limite do canal de toque é calculado de acordo com a fórmula abaixo no IP interno. Threshold_H: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE + BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] Threshold_L: TSI0_TSHD[THRESL] = [BASELINE – BASELINE >>(THRESHOLD_RATIO+1)] BASELINE é o valor em TSI0_BASELINE[BASELINE].
4. Função de rejeição
   • MCX Nx4x TSI fornece a função de debounce de hardware, o TSI_GENCS[DEBOUNCE] pode ser usado para configurar o número de eventos fora da faixa que podem gerar uma interrupção. Somente o modo de evento de interrupção fora do intervalo oferece suporte à função de rejeição e o evento de interrupção de fim de varredura não oferece suporte.
5. Função de disparo automático.
   • Existem três fontes de disparo de TSI, incluindo o disparo de software escrevendo o bit TSI0_GENCS[SWTS], o disparo de hardware através de INPUTMUX e o disparo automático por TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN]. A Figura 4 mostra o progresso gerado automaticamente pelo gatilho.
   • A função de disparo automático é um novo recurso do MCX Nx4x TSI. Este recurso é ativado configurando
   • TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_EN] para 1. Depois que o acionamento automático for habilitado, a configuração do acionador de software e do acionador de hardware em TSI0_GENCS[SWTS] será inválida. O período entre cada acionamento pode ser calculado pela fórmula abaixo:
   • Período do temporizador entre cada disparo = relógio de disparo/divisor de relógio de disparo * contador de relógio de disparo.
   • Relógio de disparo: configure TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_SEL] para selecionar a fonte do relógio de disparo automático.
   • Divisor de clock de disparo: configure TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_CLK_DIVIDER] para selecionar o divisor de clock de disparo.
   • Contador do relógio de disparo: configure TSI0_AUTO_TRIG[TRIG_PERIOD_COUNTER] para configurar o valor do contador do relógio de disparo.
   • Para o clock da fonte de clock de disparo automático, um é o clock lp_osc 32k, outro é o clock FRO_12Mhz ou o clock clk_in pode ser selecionado por TSICLKSEL[SEL] e dividido por TSICLKDIV[DIV].
6. Relógio do relógio do sistema de chip
   • Normalmente, o Kinetis série E TSI fornece um relógio de referência interno para gerar o relógio funcional TSI.
   • Para o TSI do MCX Nx4x, o clock operacional não pode ser apenas do IP interno, mas pode ser do clock do sistema do chip. O MCX Nx4x TSI possui duas opções de fonte de clock de função (configurando TSICLKSEL[SEL]).
   • Conforme mostrado na Figura 5, um do clock do sistema do chip pode diminuir o consumo de energia operacional do TSI, outro é gerado a partir do oscilador interno do TSI. Pode diminuir o jitter do clock operacional do TSI.
   • O clock FRO_12 MHz ou o clock clk_in é a fonte do clock da função TSI, pode ser selecionado por TSICLKSEL[SEL] e dividido por TSICLKDIV[DIV].
7. Teste a função do dedo
   • MCX Nx4x TSI fornece a função de teste de dedo que pode simular um toque de dedo sem um toque real na placa de hardware, configurando o registro relacionado.
   • Esta função é útil durante a depuração de código e teste da placa de hardware.
   • A força do dedo de teste TSI pode ser configurada por TSI0_MISC[TEST_FINGER], o usuário pode alterar a força do toque através dele.
   • Existem 8 opções para capacitância digital: 148pF, 296pF, 444pF, 592pF, 740pF, 888pF, 1036pF, 1184pF. A função de teste de dedo é habilitada configurando TSI0_MISC[TEST_FINGER_EN] como 1.
   • O usuário pode usar esta função para calcular a capacitância do touchpad do hardware, a depuração do parâmetro TSI e fazer os testes de segurança/falha do software (FMEA). No código do software, configure primeiro a capacitância do dedo e depois habilite a função de teste do dedo.

Exampo caso de uso da nova função MCX Nx4x TSI
O MCX Nx4x TSI possui um recurso para o caso de uso de baixo consumo de energia:

• Use o relógio do sistema do chip para economizar o consumo de energia IP.
• Use a função de disparo automático, função de mesclagem de canais de proximidade, função de rastreamento automático de linha de base, função de rastreamento automático de limite e função de debounce para fazer um caso de uso fácil de ativação de baixa energia.

Suporte de hardware e software MCX Nx4x TSI

• A NXP possui quatro tipos de placas de hardware para suportar a avaliação MCX Nx4x TSI.
• A placa X-MCX-N9XX-TSI é a placa de avaliação interna, contrate a FAE/Marketing para solicitá-la.
• As outras três placas são placas de lançamento oficiais da NXP e podem ser encontradas no site NXP web onde o usuário pode baixar o SDK do software oficialmente suportado e a biblioteca de toque.

Placa de avaliação TSI da série MCX Nx4x

• A NXP fornece placas de avaliação para ajudar os usuários a avaliar a função do TSI. A seguir estão as informações detalhadas do conselho.

Placa X-MCX-N9XX-TSI

• A placa X-MCX-N9XX-TSI é um design de referência de detecção de toque que inclui vários padrões de toque baseados no MCU MCX Nx4x de alto desempenho da NXP que possui um módulo TSI e suporta até 25 canais de toque demonstrados na placa.
• A placa pode ser usada para avaliar a função TSI para o MCU das séries MCX N9x e N5x. Este produto foi aprovado na certificação IEC61000-4-6 3V.

Semicondutores NXP

MCX-N5XX-EVK

MCX-N5XX-EVK fornece o controle deslizante de toque na placa e é compatível com a placa FRDM-TOUCH. NXP fornece uma biblioteca de toque para realizar as funções de teclas, controle deslizante e toques giratórios.

MCX-N9XX-EVK

MCX-N9XX-EVK fornece o controle deslizante de toque na placa e é compatível com a placa FRDM-TOUCH. NXP fornece uma biblioteca de toque para realizar as funções de teclas, controle deslizante e toques giratórios.

FRDM-MCXN947
FRDM-MCXN947 fornece uma tecla de um toque na placa e é compatível com a placa FRDM-TOUCH. NXP fornece uma biblioteca de toque para realizar as funções de teclas, controle deslizante e toques giratórios.

Suporte à biblioteca de toque NXP para MCX Nx4x TSI

• A NXP oferece uma biblioteca de software de toque gratuita. Ele fornece todo o software necessário para detectar toques e implementar controladores mais avançados, como controles deslizantes ou teclados.
• Algoritmos de fundo TSI estão disponíveis para teclados sensíveis ao toque e decodificadores analógicos, calibração automática de sensibilidade, baixo consumo de energia, proximidade e tolerância à água.
• O SW é distribuído na forma de código-fonte na “estrutura de código da linguagem objeto C”. Uma ferramenta de ajuste de toque baseada no FreeMASTER é fornecida para configuração e ajuste do TSI.

Construção do SDK e download da biblioteca de toque

• O usuário pode construir um SDK de placas de hardware MCX a partir de https://mcuxpresso.nxp.com/en/welcome, adicione a biblioteca touch ao SDK e baixe o pacote.
• O processo é mostrado na Figura 10, Figura 11 e Figura 12.

Biblioteca de toque NXP

• O código de detecção de toque na pasta SDK baixada…\boards\frdmmcxn947\demo_apps\touch_ sensing é desenvolvido usando a biblioteca de toque NXP.
• O Manual de Referência da Biblioteca NXP Touch pode ser encontrado na pasta …/middleware/touch/freemaster/html/index.html, ele descreve a biblioteca de software NXP Touch para implementação de aplicações sensíveis ao toque nas plataformas NXP MCU. A biblioteca de software NXP Touch fornece algoritmos de detecção de toque para detectar toques, movimentos ou gestos dos dedos.
• A ferramenta FreeMASTER para configuração e ajuste do TSI está incluída na biblioteca de toque do NXP. Para obter mais informações, consulte o Manual de Referência da NXP Touch Library (documento NT20RM) ou Guia de Desenvolvimento do NXP Touch (documento AN12709).
• Os blocos básicos de construção da biblioteca NXP Touch são mostrados na Figura 13:

Desempenho do MCX Nx4x TSI

Para MCX Nx4x TSI, os seguintes parâmetros foram testados na placa X-MCX-N9XX-TSI. Aqui está o resumo do desempenho.

Tabela 6. Resumo do desempenho

	Série MCX Nx4x
1	Relação sinal-ruído	Até 200:1 para modo de autolimitação e modo de limitação mútua
2	Espessura da sobreposição	Até 20 mm
3	Força de acionamento do escudo	Até 600pF a 1MHz, Até 200pF a 2MHz
4	Faixa de capacitância do sensor	5pF – 200pF

1. Teste SNR
   • O SNR é calculado de acordo com os dados brutos do valor do contador TSI.
   • No caso em que nenhum algoritmo é usado para processar o sampvalores led, valores SNR de 200:1 podem ser alcançados no modo self-cap e no modo mutualcap.
   • Conforme mostrado na Figura 14, o teste SNR foi realizado na placa TSI no EVB.
2. Teste de força de acionamento do escudo
   • A forte resistência do escudo do TSI pode melhorar o desempenho à prova d'água do touchpad e pode suportar um design de touchpad maior na placa de hardware.
   • Quando os 4 canais de blindagem TSI estão todos habilitados, a capacidade máxima do driver dos canais de blindagem é testada em clocks de trabalho TSI de 1 MHz e 2 MHz no modo self-cap.
   • Quanto maior o clock operacional do TSI, menor será a força de acionamento do canal blindado. Se o clock operacional do TSI for inferior a 1 MHz, a potência máxima do drive do TSI será maior que 600 pF.
   • Para fazer o projeto de hardware, consulte os resultados dos testes mostrados na Tabela 7.
   • Tabela 7. Resultado do teste de força do driver de escudo
     

     Canal de blindagem ativado	Relógio	Força máxima de acionamento do escudo
     CH0, CH6, CH12, CH18	1 MHz	600 pF
     	2 MHz	200 pF
3. Teste de espessura de sobreposição
   • Para proteger o eletrodo de toque da interferência do ambiente externo, o material de cobertura deve estar bem preso à superfície do eletrodo de toque. Não deve haver espaço de ar entre o eletrodo de toque e a cobertura. Uma sobreposição com alta constante dielétrica ou uma sobreposição com pequena espessura melhora a sensibilidade do eletrodo de toque. A espessura máxima do material de revestimento acrílico foi testada na placa X-MCX-N9XX-TSI conforme mostrado na Figura 15 e Figura 16. A ação de toque pode ser detectada na camada acrílica de 20 mm.
   • Aqui estão as condições a serem cumpridas:
     • SNR>5:1
     • Modo de autolimitação
     • 4 canais de blindagem ativados
     • O aumento de sensibilidade
4. Teste de faixa de capacitância do sensor
   • A capacitância intrínseca recomendada de um sensor de toque em uma placa de hardware está na faixa de 5 pF a 50 pF.
   • A área do sensor de toque, o material da PCB e o traço de roteamento na placa afetam o tamanho da capacitância intrínseca. Estes devem ser considerados durante o projeto de hardware da placa.
   • Após testes na placa X-MCX-N9XX-TSI, o MCX Nx4x TSI pode detectar uma ação de toque quando a capacitância intrínseca é tão alta quanto 200 pF, o SNR é maior que 5:1. Portanto, os requisitos para o design da placa sensível ao toque são mais flexíveis.

Conclusão

Este documento apresenta as funções básicas do TSI em chips MCX Nx4x. Para obter detalhes sobre o princípio MCX Nx4x TSI, consulte o capítulo TSI do Manual de Referência MCX Nx4x (documento MCXNx4xRM). Para sugestões sobre o design da placa de hardware e do touchpad, consulte o Guia do usuário KE17Z Dual TSI (documento KE17ZDTSIUG).

Referências

As seguintes referências estão disponíveis no NXP website:

1. Manual de referência do MCX Nx4x (documento MCXNx4xRM)
2. Guia do usuário KE17Z Dual TSI (documento KE17ZDTSIUG)
3. Guia de desenvolvimento do NXP Touch (documento AN12709)
4. Manual de Referência da Biblioteca NXP Touch (documento NT20RM)

Histórico de revisão

Tabela 8. Histórico de revisão

ID do documento	Data de lançamento	Descrição
UG10111 v.1	7 de maio de 2024	Versão inicial

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• Para mais informações, visite https://www.nxp.com.
• Data de lançamento: 7 de maio de 2024
• Identificador do documento: UG10111
• Rev. 1 - 7 de maio de 2024

Documentos / Recursos

Microcontroladores de alto desempenho NXP MCX série N [pdf] Guia do Usuário Série MCX N, microcontroladores de alto desempenho da série MCX N, microcontroladores de alto desempenho, microcontroladores

Referências

• Manual do usuário