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实现更丰富、更逼真的触觉体验:解读TI最新的触觉驱动器
(2024年11月22日更新)

眼睛、耳朵、鼻子和舌头,颜色、声音、香味和触摸,这是我们人体感知外部信息的基本方式。电子工程师也通过这些方式实现了设备和用户之间的互动。然而,在大多数情况下,电子产品主要关注视觉和听觉,但基本上忽略了其他三种方法。

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如今,平板电脑和智能手机很受欢迎。他们的人机交互界面是触摸屏。虽然它被称为触摸屏,但大多数情况下,触摸的目的是向设备发送信息指令,设备仍然主要通过视觉和听觉反馈给我们,很少通过指尖反馈给我们。

当然,这种情况正在改变。Immersion 公司将产品触摸式反馈开发、授权和推广所谓最重要的用户体验haptics(触摸反馈)技术。“Haptics”它起源于希腊语,是关于触觉的。通过执行器产生振动来实现触觉。执行器与Immersion 公司的软件协同产生各种触觉信号,给人一种触摸物理界面的真实体验。目前Immersion该解决方案广泛应用于游戏设备制造、汽车制造、医药、消费电子等行业。在美国和其他国家拥有1200多项专利。

软件必须通过硬件来实现。Immersion德州仪器公司的合作伙伴(TI)触觉驱动器最近推出DRV据说2605可以提供无与伦比的性能,大大提升用户的触觉体验。TI信本伟,中国市场开发高性能模拟产品业务发展经理,向我们讲解了该产品的特点和优势。

触觉反馈如下TI芯片代理图所示。当用户发出触摸动作时,触摸按钮通过MCU触发事件,然后触摸驱动器DRV2605 从Immersion 的123 在波形库中播放一种效果,最后通过执行器以特定的方向或方式运动产生振动。

市场上主要有两种执行器:偏心转子电机(ERM,下图左)和线性谐振执行器(LRA,下图右)。ERM 执行器在被施加正电压时电机旋转,在被施加负电压时电机制动,可全向运动提供良好振动警示。LRA 执行器的结构是弹簧和磁铁,线性振动,启动时间略好于ERM 执行器可以跟上每秒输入多个字母的速度。另外,LRA 噪音更好,所以虽然成本更高,但越来越受欢迎。此外,还有压电执行器,启动时间要快得多,但由于成本等原因尚未得到广泛应用。

信本伟介绍说,TI的DRV2605 提供无与伦比的性能。DRV2605 的“免专利费IP”可降低系统的复杂性。它带有123 预加载、免收专利费Immersion触觉效果库,能提供各种独特而差异化的触觉效果。它具有音频转向触觉模式,可自动将音乐、电影或游戏音频转换为用户能感觉到的触觉效果,实现全面体验。它具有智能环路架构,可以简化软件编程,缩短50%的启动和制动时间。LRA 自动谐振跟踪不如同类竞争解决方案50% 在功耗下,提供两倍的振动力。特别值得一提的是,它的自动执行器诊断 电平跟踪功能不仅可以在各种环境条件下实现一致的加速,还可以发现故障执行器、虚拟焊接诊断等错误,简化生产过程。DRV2605 具有1.5 毫米x 1.5 最小包装尺寸为mm,适用于便携式应用。

执行器的启动和制动时间是用户及时反馈的关键因素。请参考这些知识如何改善 ERM 及 LRA 执行器的启动和停止性能

TI现在提供DRV2605 评估套件帮助客户快速启动开发。评估套件包括微型套件。USB 电缆及演示模式固件。

TI公司被热门关注的产品型号
SN54HC14-SP:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的航天类 6 通道、2V 至 6V 反相器
SN74ALS666:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的八路 D 类透明读回锁存器
TCAN1144-Q1:接口
TI 具有看门狗、LIMP 和总线诊断功能的汽车类增强型 CAN FD 和高速 CAN 收发器
SN74LVC07A-EP:逻辑和电压转换
TI 具有漏极开路输出的增强型产品 6 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器
LM89:传感器
TI 具有 SMBus 接口和 2 个地址用于总线共享的 ±0.75°C 远程和本地温度传感器
TPS929121-Q1:电源管理
TI 具有 FlexWire 接口的 12 通道汽车类 40V 高侧 LED 驱动器
SN74LVTH16652:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的 3.3V ABT 16 位总线收发器和寄存器
LMZ31707:电源管理
TI 具有均流功能、采用 10x10x4.3mm QFN 封装的 2.95V 至 17V、7A 降压电源模块
MSP430G2533:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 16KB 闪存、512B SRAM、10 位 ADC、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU
CD74HCT574:逻辑和电压转换
TI 具有三态输出的高速 CMOS 逻辑八路正边沿触发式 D 型触发器
TPS57114C-Q1:电源管理
TI 汽车 2.95V 至 6V、4A、2MHz 同步降压转换器
SN65EPT21:接口
TI 3.3V ECL 差动接收器
THS4051M:放大器
TI 70MHz 高速放大器
LM10010:数据转换器
TI 用于负载稳压点的 6 位 VID 电压编程器
UC3526A:电源管理
TI 工作温度范围为 0°C 至 70°C 的 35V、双路 0.2A 600KHz PWM 控制器
TPS76833-EP:电源管理
TI 快速瞬态响应 1A 低压降稳压器(增强型产品)
CC1312R7:无线连接
TI 具有 704kB 闪存的 SimpleLink Arm Cortex-M4F 多协议 Sub-1GHz 无线 MCU
TPS62153A-Q1:电源管理
TI 采用 3x3 QFN 封装的 3–17V 1A 汽车类降压转换器
MSP430F5259:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 128KB 闪存、32KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 1.8V 双电源 I/O 的 25MHz MCU
TPS25868-Q1:接口
TI 具有可编程电流限制和甩负荷功能的 USB Type-C + Type-A 双路充电端口控制器
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