Již několik let dost známý výrobce zajímavých integrovaných obvodů, společnost Silicon Laboratories (Silicon Labs) nejnověji představila integrovaný řadič pro realizaci dotykových kapacitních či odporových nebo bezdotykových dotykových ploch s USB komunikačním rozhraním. Tento obvod má označení CP2501USB. Prakticky tak zesnadňuje vytvoření dotykových ovládacích panelů přímo určené pro přepojení na počítačové systémy s USB konektory (s OS Windows či Linux). Tedy nejen v oblasti spotřební elektroniky, ale i v oblasti průmyslových řídích systémů.

U počítačových systémů je dnes obvykle vyžadováno USB připojení dotykových obrazovek, tedy USB komunikace mezi řadičem dotykové plochy a CPU řídícího (nadřazeného) systému. Mnoho dotykových obrazovek však nepodporuje USB přímo, ale využívá separátní obvod USB rozhraní a musí mít naprogramovaný specifický USB software, který zajistí nejen přenos dat přes USB rozhraní, ale i vytvoří vhodný paket spolupracující se softwarem nadřazeného systému (např. aby operačním systémem bylo zařízení správně identifikováno jak ovládací prvek typu HID).

Pro tyto účely je vhodný právě obvod CP2501USB, který již v sobě má přeprogramován firmware USB touchscreen rozhraní, který umožňuje vývojářům snadno nakonfigurovat dotykovou plochu. Integrované USB rozhraní je pak např. přímo podporováno HMI API ovladači OS Windows 7 i GUI konfiguračním průvodcem poskytovaný výrobcem Silicon Labs pro snadné připojení obvodu k USB rozhraní systému bez nutnosti vyvíjet specializovaný USB firmware. Tento konfigurační nástroj vytvoří firmware automaticky, přizpůsobí parametry a vygeneruje descriptory tak, aby například dotykový panel připojený do PC s OS Windows byl hned správně načten. Přeprogramovaný USB bootloader pak také umožňuje snadné updatování firmwaru bez nutnosti použití specializovaného hardwaru.

Z pohledu opačné strany, tedy z pohledu napojení rozhraní dotykových ploch na obvod CP2501USB, slouží sériová komunikace I2C, UART a SPI. Takto lze například součástku svázat se snímacími obvody v nabídce Silicon Labs pro vytvoření dotykových ploch, jako jsou součástky realizující připojení kapacitních tlačítek (řady F99x, F8xx a F7xx ) nebo senzor intenzity světla Si11xx pro vytvoření bezdotykového ovládání. Dotykové rozhraní musí obvodu CP2501 zasílat informace o X-Y souřadnicích doteku.

Jádrem integrovaného obvodu CP2501 je CPU jádro kompatibilní s MCU 8051 s výkonem 48 MIPS, 53 kB flash paměri a 3,5 kB RAM paměti pro aplikační software. Tedy podobná konfigurace jako mají MCU Silabs. Jádro tak umožňuje pohodlně realizovat kompletní vyhodnocovací software dotykového panelu, včetně realizace digitálních filtrů, algoritmů potlačující šum a nežádoucí jevy, výpočty dotykové pozice a rozlišení různých pohybů a gest. 16 GPIO pinů umožňuje řídit indikaci, LED diody či hmatníky. Ve výsledku tak samotný řadič může realizovat celé vyhodnocení dotykového panelu a tím ulehčit práci nadřazenému systému / procesoru.

Samozřejmostí je pak možnost zakoupit vývojový kit CP2501EK - viz foto výše.

DOWNLOAD & Odkazy

• Odkaz na stránky výrobce - společnosti Silicon Labs - www.silabs.com/pr/interface¨
• Přímý odkaz na stránky o obvodu CP2501 (datasheety a aplikační manuály) - www.silabs.com/products/interface/touchscreenusbbridge/
• Další články a testy o snímačích, PLC, komponentech nejen pro průmyslové aplikace najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz