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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7月27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
UCC27423-EP:电源管理
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TPS54010:电源管理
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CD54HC4002:逻辑和电压转换
TI 军用 2 通道、4 输入、2V 至 6V 或非门
MSP430G2553:微控制器 (MCU) 和处理器
TI 具有 16KB 闪存、512B SRAM、比较器、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU
REG711-3:电源管理
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UC1524A:电源管理
TI 高级稳压脉宽调制器
TL054:放大器
TI Quad, 30-V, 3.3-MHz, high slew rate (20-V/μs), 1.5-mV offset voltage, In to V+, JFET-input op amp
SN74CBT16211A:开关与多路复用器
TI 5V、1:1 (SPST)、24 通道通用 FET 总线开关
LMH6552:放大器
TI 1.5GHz 全差动放大器
SN74HCS74-Q1:逻辑和电压转换
TI 具有清零和预置端的汽车施密特触发输入双路负边沿触发式 D 型触发器
SN54HC377:逻辑和电压转换
TI 具有时钟使能端的八路、六路和四路 D 型触发器
UC3841:电源管理
TI 具有 0°C 至 70 °C 工作温度范围的 32V、1A、0.5MHz 离线式 PWM 控制器
SN74AUP1G32:逻辑和电压转换
TI 单路 2 输入、0.8V 至 3.6V 低功耗或门
SN74ALVC14:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的 6 通道、2.3V 至 3.6V 反相器
TPS610985:电源管理
TI 具有集成负载开关的低输入电压、3V 输出电压、同步升压转换器
SN74CBT3383C:开关与多路复用器
TI 具有 –2V 下冲保护的 5V、交叉点/交换、10 通道 FET 总线开关
TPS3850:电源管理
TI 用于进行 OV 和 UV 监控的精密窗口监控器,具有窗口看门狗计时器和可编程延迟
DRV8824-Q1:电机驱动器
TI 具有电流调节功能和 1/32 微步进的汽车类 47V、1.6A 双极步进电机驱动器
UCC25706-Q1:电源管理
TI 汽车类 8V 至 15V、高达 4MHz 电压模式 PWM 控制器
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