采用电容式感应技术的用户界面已被广泛接受，常用于代替原有的机械开关和按钮。此外，也被用于电池供电的手持和便携式电子设备中。便携式和手持电子设备要求较长的电池使用寿命且必须持续注重绿色环保技术，电容式用户界面向这些领域进军进一步突显低功耗应用的重要性。

　　本系列文章将介绍有助于构建低功耗电容式用户界面面板的多种技巧与方法。本文的第一部分，即《优化电容式触控应用的平均功耗：第1部分》探讨了以下4种方法：

　　1. 利用最佳电路板布局方式优化传感器寄生电容(CP)

　　2. 使用睡眠模式并优化电容式感应控制器的报告率

　　3. 根据手指触控事件优化报告率

　　4. 使用优先级规则将电容式控制器从睡眠模式中唤醒

　　本部分将重点介绍下面三种功耗优化技术：

　　5. 使用联动电容式传感器模型将电容式控制器从待机模式中唤醒

　　6. 使用接近传感器将电容式控制器从待机模式中唤醒

　　7. 使用外部稳压器关闭用户界面单元的电源

　　5. 使用联动电容式传感器模型将电容式控制器从待机模式中唤醒

　　只有在使用一个或少数几个特定传感器将系统从待机模式中唤醒时，优先级规则(第一部分中讨论的第4种方法)才起作用。对于其他大多数情况，任何传感器被激活，系统都会被唤醒。一般来说，能够唤醒系统的按钮数量越多，系统平均功耗就越大。

　　联动传感器采样技术可用于解决这一问题，而且不会增加平均功耗。在系统待机模式下使用这种方法时， 所有可以唤醒系统的物理传感器都被连接到一起，在设计中组成了一个单一的虚拟联动传感器。只扫描联动传感器所消耗时间比扫描所有传感器所消耗的时间短;因此，电容式控制器可以更长时间的处于睡眠模式，从而降低了平均功耗(详细内容请参考本系列文章第一部分中的方法2)。

　　如果任何一个物理传感器被触摸，联动传感器的电容就会增加，同时可检测到这一触摸事件。然而，当感应到联动传感器有触摸时，却无法确定具体哪个按钮在待机模式下被触摸。

　　为了检测到在待机模式下被触摸的按钮，电容式控制器此时应该被唤醒并进入活动模式。需要将物理传感器从联动传感器断开，并对其进行逐个扫描以确认被触摸的传感器。

　　这种方式能够将多个物理传感器整合到单个虚拟联动传感器中，利用联动传感器来确保电容式控制器仅在检测到触控事件时才恢复到活动模式，从而有助于优化平均功耗。如果电容式控制器进入活动模式后，在一段时间内未在用户界面面板上检测到手指触摸活动，那么电容式控制器就会恢复到联动传感器模式。

　　使用这种方式的系统平均电流消耗与使用优先级规则唤醒方式的平均电流消耗量相当，但使用这种方式，系统在任何按钮被触摸时都能被唤醒。

　　可编程电容式控制器，例如赛普拉斯的CapSense和CapSensePLUS控制器有助于将多个传感器动态连接到一起，组成一个联动传感器，可用于优化平均功耗。

　　6. 使用接近传感器将电容式控制器从待机模式中唤醒

　　这种方式与联动传感器模式比较类似，但使用的是电容式接近传感器而不是虚拟联动传感器。

　　电容式接近传感器是PCB板上的一个铜质线迹环或者是连接到电容式感应控制器的导线环。这种电容式接近传感器在手接近但还没有实际碰到传感器时就可以检测到手的存在。

       与以前讨论的所有其他方法都不同，这种方法不需要任何物理接触就能唤醒系统，而以前的方法都需要实际触摸到传感器才行。电容式接近传感器被集成到用户界面面板，这样当用户手部接近用户界面面板时就可以唤醒系统。下图1对这种方式进行了简单说明。　　 

 

　　在待机模式下只扫描接近传感器，这样能减少总体扫描时间，从而降低平均功耗。当用户手部接近用户界面面板时，接近传感器就会检测到手的存在并唤醒电容式控制器。一旦从待机模式唤醒，电容式控制器就会进入活动模式并扫描所有按钮传感器以便检测是否有触摸。

　　这种方法带来的一个好处就是可以利用接近传感器控制用户界面面板上的背光照明。只要电容式控制器处于待机模式，背光灯就会关闭以表明设备处于非活动状态。一旦用户的手部接近面板，并且接近传感器检测到这一动作，背光灯就会打开以辅助用户准确触摸按钮。这样还有助于降低终端系统的总功耗。该方法被称为唤醒方案。

　　7. 使用外部稳压器关闭用户界面单元的电源

　　这种方法与上面讨论过的方法有很大不同。这种方式下，由主机控制器来控制系统的平均功耗。

　　由电池供电的应用(例如手机)需要在待机模式下实现极低的功耗。系统内可能还包括多个其他需要低功耗模式的单元，例如红外线接收器和环境光传感器。

　　在这些应用中，主机控制器负责控制一个外部稳压器或电源管理集成电路(PMIC)，通过外部稳压器或PMIC来控制和调整电容式控制器及其他设备的电源。下图2给出了典型的实施方框图。　　 

 

　　主机控制器在待机模式下关闭电容式控制器及其他设备的电源，这样可实现最低的待机模式功耗，并为电池供电的应用带来更长的电池使用寿命。

　　本系列文章的第二部分到此结束。其他用于优化电容式感应设计平均功耗的方法，尤其是采用高级电容式控制器的方法将在下一部分中加以介绍。