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RX130タッチソリューション - 静電容量タッチキーソリューションの設計を容易に

「次の新商品の操作部分、従来のボタン式からタッチインターフェースに変更して欲しい。」営業やマーケティングチームからこうした課題を突き付けられた経験はありませんか? そこでご紹介したいのが、ルネサスが最近発表したRX130タッチキーソリューションです。

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RX130タッチソリューションキットは、機器の新規開発におけるユーザインタフェースとその複数のアダプタボード(スライダ、ホイール、自己容量/相互容量方式ボタンを含む)の実証機として使用できます。

ルネサスが提供するのは、マイコン本体だけではありません。ボード回路図、アプリケーションコード、基板レイアウト提案書をはじめ、タッチ操作部の独自開発に必要なあらゆるツールをご提供します。

32ビットRX130マイコン

32ビットRX130マイコンには、耐ノイズ性と感度を大幅に向上した新方式の静電容量タッチセンサユニット(CTSU)が最大36チャンネル分搭載しています。

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今回、検知方法としてスペクトラム拡散テクノロジーを新たに採用、高性能タッチ検知が実現しました。アクリル、ガラス、さらには木材など、さまざまな素材上でのタッチ操作を検知できるようになりました。一般家電で用いられる5.5V動作に対応しており、 洗濯機、電磁調理器など台所や浴室などの水回りの電化製品で威力を発揮します。また家電用安全規格のIEC/UL60730に適合できるよう機能安全ハードウェアが内蔵されています。

RX130タッチソリューションでは、タッチ評価ツールの「Workbench6」がサポートされています(ルネサスのウェブサイトからダウンロード可能)。Workbench6は、静電容量タッチインタフェースの開発を容易にし、開発作業の工数削減を可能にするPCベースのGUIです。Workbench6を使用すると、静電容量タッチインタフェース、Cプロジェクトの自動作成、リアルタイムデバッグツールを簡単に設定・校正できるので、開発期間が短縮されます。

RX130では3つの評価ボードが準備されています。

  • Renesas Starter Kit (RSK) - スタンドアロンE2 Liteオンチップデバッガや、タッチキーとスライダ(自己容量方式)を含むRX130の完全評価を可能にするツール。
  • Target Board for RX130 - 安価で簡単にRXマイコンを評価できます。このキットは、内蔵のE2 Lite OBデバッガによりお客様の初期評価にも使用できます。
  • RX130搭載静電容量タッチ評価システム(Renesas Solution Starter Kit) - 静電容量タッチキー評価専用。各種タッチ機能を評価します。
    • ボタン、スライダ、ホイール、マトリクスキー、近接センサ
    • 簡易試作
    • ボードやソフトウェア設計時のリファレンス

RX130搭載静電容量タッチ評価システムについては、RSKと比較し静電容量タッチインタフェースオプションの選択肢が広くなります。次項で詳しく説明いたします。

静電容量センサ評価のほかにも、システム開発エンジニアはルネサスのFirmware Integration Technology (FIT) の利点を活用できます。FITは、RXファミリを使用してソフトウェアを開発する際にプログラム開発とソフトウェアリソース管理の負担を軽減することを目的として、周辺機能モジュールドライバの組み込みを容易にし、RXマイコン間の移植性を高めることに特化した、まったく新しいコンセプトです。

静電容量タッチ評価システム(Renesas Solution Starter Kit)

静電容量タッチ評価システムは、RX130マイコンの機能を体感でき、ルネサスが提供するタッチソリューションの評価を容易にします。このキットには2つのセンサ評価ボードが含まれます。各ボードでキットを使用すると、アプリケーションインタフェースが自己容量方式ボタン、スライダ/ホイール、相互容量方式ボタン(耐水用)、近接センサを利用しているか否かを簡単に評価できます。

RX130 Touch RSSK

付属ツール(Workbench6とe2Studio)を使用した簡易試作やデバッグなどのその他の機能により、ユーザアプリケーション用最新インタフェースの開発期間を短縮できます。

利点:

  • 最終製品評価のため、マーケティングチームへの静電容量タッチインタフェースのデモンストレーションを迅速化
  • Cプロジェクトの自動作成により、ベアメタルファームウェア機能を提供し、アプリケーション開発期間を短縮(マイコンのベアメタルプログラミング不要)
  • 静電容量センサ動作パラメータをリアルタイムで表示することで、設定と調整を確定
  • フルセットのドキュメントを利用して初期PCBレイアウトを確定し、試作のリスピン(再設計)をゼロにすることでコスト削減

Workbench

タッチソリューション開発を迅速かつ効率的に進めるためには、設計サイクルを開始から終了までサポートする適切な開発環境が必要です。そのため、タッチソリューションキットにはWorkbench6 PCベースGUIツールが実装されており、e2Studio/CS+ IDEと連動して使用できます。

Workbench6

Workbench6は、設計プロセスの開始から終了までウィザード形式でガイドします。このプロセスには、HMI設計(ボタンやスライダなどの数)、PCB性能試験、タッチ校正、最終Cプロジェクト作成が含まれます。ターゲットハードウェアでプロジェクトを作成して実行した状態で、リアルタイムチューニング&モニタリングツールを使用し、アプリケーションで堅牢かつ信頼できる静電容量タッチインタフェースを実現できます。

利点:

  • ウィザード形式のワークフローにより開発期間を短縮
  • Cプロジェクトをハードウェアで迅速に実行可能
  • FIT対応プロジェクトにより、RXファミリ周辺ドライバとミドルウェアの追加を効率化
  • モニタリングツールにより、リアルタイムインタフェース性能検証を行うことで、プリプロダクションデザインの信頼性を向上

無料ミドルウェアとドライバ

Workbench6でのCプロジェクトの自動作成を補完するため、周辺コードジェネレータツールにより追加プログラミングサポートが提供されています。(https://www.renesas.com/ja-jp/products/software-tools/tools/code-generator/code-generator-plug-in.html)このツールは、ルネサスのウェブサイトから無料でダウンロード可能です。シンプルなGUIインタフェースで、追加ハードウェア周辺機能(UART、IIC、ADC、DACなど)を構成し、任意のソースコードを作成できます。このソースコードは、Workbench6によって作成された静電容量タッチファームウェアに簡単に統合できます。

ただし、より複雑なプロジェクトでは、自分でコードを作成する必要があります。その際には、Firmware Integration Technology (FIT)(https://www.renesas.com/ja-jp/products/software-tools/software-os-middleware-driver/software-package/rx-driver-package.html)を使用すると、コード作成プロセスを円滑化できます。FITにはUSBおよびイーサネットスタックをはじめ、数多くのライブラリが含まれ、静電容量タッチソリューションファームウェアに簡単に統合できます。

タッチソリューションフォーラム

タッチソリューションの詳細に関心がある方は、Renesas Rulzフォーラムをご利用ください。このフォーラムのCapTouchカテゴリには、静電容量タッチテクノロジーに関する豊富なQ&Aデータベースがあります。このサポートリソースを参照すると、静電容量センサやルネサスのテクノロジー実装を理解しやすくなります。設計サイクルを改善すると、静電容量タッチアプリケーション開発をさらに強化できます。

Touch Solution Forum

 

詳細はこちら:https://renesasrulz.com/capacitive-touch-cap-touch/

Renesas Rulzフォーラムの登録と使用は無料です。

まとめ

タッチソリューションキットおよびRX130マイコンは、設計プロセスのあらゆる要素をカバーするため、静電容量タッチアプリケーションに最適なソリューションです。マーケティングチームの評価用に静電容量タッチ実証機をごく短期間で用意し、静電容量タッチデザインの重要な要素を迅速かつ正確に把握することで、最終製品クオリティのアプリケーション開発期間を短縮できます。開発に役立つタッチソリューションキットの重要な特長は以下のとおりです。

  • 各種センサを評価(ボタン、スライダ、ホイール、近接センサ)
  • 静電容量タッチアプリケーション用の完全機能Cプロジェクトを自動作成
  • クイックスタートガイドを参照して迅速にアプリケーション開発が可能
  • 無料のCコンパイラ(60日後は128KBフラッシュコードに制限)
  • 無料ミドルウェアと周辺ドライバ
  • 無料のタッチ開発環境(Workbench6)
  • 無料のEclipseベースIDE(e2Studio)
  • フルセットのドキュメント

詳細は以下のページを参照してください。

https://www.renesas.com/jp/ja/application/key-technology/hmi/capacitive-touch-sensor-solutions?cid=e_od-rs_prm_rx130_touch_180321

 

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