引言
英飛凌手工課上新啦！本期課程由英飛凌工程師Ray為大家帶來實驗——基於英飛凌先進的CAPSENSE™ 感應技術，實現精準的液位檢測。說起電容感應技術，很多人會想到觸摸按鍵、滑條 、觸摸板等等應用場景。但電容觸摸感應技術除了使用在人機交互應用中，還有廣泛的應用場景。
液位檢測常用於各種家用、工業應用中，如自動咖啡機，洗衣機，工業水箱和泵等。針對市場上各種各樣的需求，研發人員開發了多種測量技術和液位測量方式，包括：浮球式測量，音叉振動測量，超聲波測量，雷射測量等等。今天實驗中所用到的是電容式測量法，主要通過檢測由於液面高度變化而導致的電容值變化來測量液位高度。
產品與技術
PSoC™ 是擁有超過20年歷史的產品系列，涵蓋了很多人機交互功能。PSoC™ 4是PSoC™ 系列中相對精簡的產品，涵蓋從16到384KB/Flash的產品系列。其中PSoC™ 4000T和4100S Max兩個系列搭載了第五代觸摸感應技術。
PSoC™ 4000T & 4100S Max的功能框圖
PSoC™ 4000T和4100S Max兩個系列都是由Arm® Cortex®-M0+ 48MHz CPU來驅動，集成了英飛凌第五代CAPSENSE™ MSC模塊，配備了數字跟模擬資源，可以在不同的場景中使用。
實驗準備
本次實驗用的是英飛凌PSoC™ 4產品做的開發板，裡面是支持第五代CAPSENSE™ 觸摸技術的主控晶片，用連接線連接燒錄器和電腦就可以看到具體的液位。另外，通過一個FPC連接到傳感器，傳感器緊貼在水箱上面，通過兩個水泵的電機可以完成加水和抽水的動作，來顯示液位的變化。
開始實驗
首先打開 CAPSENSE™ Tuner GUI工具，初始顯示的液位是0。當我們開始加水，反饋的結果也在相應地變化，停止加水後液體位置在77mm左右，而標尺上顯示的位置刻度也在77mm，所以此次檢測很精準。當我們進行抽水時，刻度對應在GUI工具上也在變化。而停止抽水後對應的液位在24mm，刻度尺對應的位置在24mm到25mm之間，這個結果誤差在1mm之內。
水溫會影響實驗結果嗎？
很多小夥伴可能會考慮到，溫度會不會對這個解決方案產生影響？於是第二次實驗我們使用熱水。從圖形工具上可以看到，液位在倒入熱水的時候還是在相應變化。當加水完畢，顯示的液位結果是35mm。而刻度線的位置在34-35mm之間，這說明水溫的變化對液位檢測結果沒有影響。
進一步評估
CY8CPROTO-040T評估板提供了觸摸滑條功能展示，也可以通過觸摸線圈實現接近感應，可以同時評估自電容和互電容。PSoC™ 4000T因其尺寸迷你，適用於小尺寸的產品應用和簡單的HMI設計。所有的GPIO都已經引到插針上，用戶在用完觸摸按鍵的評估後，可以選擇掰開兩邊的翼板接飛線，接到自己設計的板上，做更進一步的評估。
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