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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
(2025年3月26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
ADS7038-Q1:数据转换器
TI 具有 SPI、GPIO 和 CRC 的汽车类 8 通道、1MSPS、12 位模数转换器 (ADC)
ISO1212:隔离
TI 用于数字输入模块的双通道隔离式 24V 至 60V 数字输入接收器
SN74CBT16233:开关与多路复用器
TI 具有 2 个控制输入的 5V、2:1 (SPDT)、16 通道通用 FET 总线开关
LP5018:电源管理
TI 18 通道 I2C 恒流 RGB LED 驱动器
OPA2991:放大器
TI Dual, 40-V, 4.5-MHz, low-power operational amplifier
F28M36P63C2:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 275MIPS、1536KB 闪存、ENET、USB 的 C2000 双核 32 位 MCU
SN65LBC172:接口
TI 四路低功耗差分线路驱动器
TPS61202:电源管理
TI 具有 1.3A 开关且采用 3mm x 3mm QFN 封装的 0.3V 输入电压、5V 固定输出电压升压转换器
SN74AS158:逻辑和电压转换
TI 四路 2 选 1 数据选择器/多路复用器
INA228-Q1:放大器
TI 符合 AEC-Q100 标准的 85V、20 位、超精密、I2C 输出电流/电压/功率/能量/充电监控器
PCM2704:音频
TI 具有线性输出和 S/PDIF 输出、总线供电/自加电的 98dB SNR 立体声 USB2.0 FS DAC(外部ROM 接口)
CD4075B-MIL:逻辑和电压转换
TI 军用 3 通道、3 输入、3V 至 18V 或门
SN74CBT16232:开关与多路复用器
TI 5V、2:1 (SPDT)、16 通道 FET 总线开关
UCC27527:电源管理
TI 具有 5V UVLO、使能功能和双 CMOS 输入的 5A/5A 双通道栅极驱动器
TPS62120:电源管理
TI 应用 DCS-Control 技术的 15V、75mA 降压转换器,效率为 96%
LM4562:放大器
TI 2 通道、55MHz、高保真、高性能音频运算放大器
TPS59620:电源管理
TI 用于 IMVP6+ CPU/GPU Vcore 嵌入式计算的双相 D-CAP+ 模式降压控制器
THS1206:数据转换器
TI 12 位、6MSPS ADC,四通道(可配置)、DSP/uP 接口、集成16x FIFO、信道自动扫描功能和低功耗模式
MSP430F135:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 16KB 闪存、512B SRAM、12 位 ADC、比较器和 SPI/UART 的 8MHz MCU
TPS61161:电源管理
TI 采用 2mm x 2mm WSON 封装且具有数字和 PWM 亮度控制功能的白光 LED 驱动器
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