無所不在的觸摸屏—家電中的電容式觸摸感應技術
發布時間:2014-03-26 責任編輯:mikeliu
【導讀】如(ru)今(jin)家(jia)電(dian)上(shang)也(ye)有(you)許(xu)多(duo)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping),購(gou)買(mai)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)時(shi)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)因(yin)素(su)包(bao)括(kuo)產(chan)品(pin)外(wai)觀(guan)及(ji)其(qi)支(zhi)持(chi)的(de)高(gao)端(duan)特(te)性(xing)。現(xian)在(zai)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)當(dang)今(jin)高(gao)度(du)集(ji)成(cheng)的(de)片(pian)上(shang)係(xi)統(tong)(SoC)處chu理li器qi,設she計ji人ren員yuan不bu僅jin能neng在zai電dian容rong式shi感gan應ying技ji術shu基ji礎chu上shang推tui出chu全quan新xin用yong戶hu界jie麵mian,而er且qie還hai能neng集ji成cheng其qi它ta係xi統tong功gong能neng,從cong而er降jiang低di係xi統tong成cheng本ben並bing節jie約yue板ban卡ka空kong間jian。那na麼me家jia電dian上shang的de觸chu摸mo屏ping傳chuan感gan技ji術shu如ru何he呢ne?請qing看kan本ben文wen。
由於構建係統所需的許多組件現在已經集成在統一的芯片中,因此SoC可顯著加速產品上市進程。此外,連接多個器件和用於故障調試所需的時間也可大幅縮短。
圖1所示為電磁爐的方框圖。這種電器必須提供以下關鍵功能:
●保持平鍋的溫度:需要脈衝寬度調製(PWM)來設置加熱線圈的點火持續時間;
●風扇控製:需要溫度傳感器和PWM來驅動風扇電機;
●過電流和過電壓保護:需要ADC和比較器;
●平鍋自動檢測:需要電感感應功能;
●基於時間的烹飪功能:需要實時時鍾(RTC);
●用戶界麵——顯示屏:需要LED驅動器或LCD玻璃顯示屏;
●用戶界麵——按鍵:需要電容式觸摸感應和檢測功能。

圖1. 電磁爐框圖
電容式感應技術
jiyudianrongshiganyingjishudeanjianshidianqiwaixingshishangmeiguan,xiaochulemosunwenti,yujixieanjianxiangbigengshouhuanying。xuduodianqidouyaozaikaojinyetidehuanjingxiashiyong,yinciyaokaolvfangshuigongneng,bimianshuijianshangquerchanshengcuowudeanjianchufa。tu2給出了電容式傳感器印刷電路板(PCB)的典型布局。通過連接保護電極可實現防水性,而不是將傳感器周圍的陰影部分(藍色)接地。

圖2. 使用保護電極實現防水功能
qudongzhegedianjidexinhaoyulianjiedaochuanganqidexinhaoyiyang,yincishuididiluozaichuanganqishangshibuhuixingchengyinyingquhechuanganqizhijiandedianshicha,chuanganqishangbuhuiouhegengduodianrong,yincijiunengshixianfangshuixiaoguo。ruguochuanganqiwanquanjinrushuizhong,zehuijihuobaohujizhilaijinyongchuanganqidegongzuo。
由於許多電器都要用大電流工作,因此電源通常會因負載電流和數字開關的變化而產生巨大的噪聲/波(bo)紋(wen),數(shu)字(zi)開(kai)關(guan)也(ye)會(hui)耦(ou)合(he)到(dao)電(dian)容(rong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。根(gen)據(ju)正(zheng)確(que)的(de)原(yuan)理(li)圖(tu)和(he)布(bu)局(ju)指(zhi)南(nan),我(wo)們(men)可(ke)通(tong)過(guo)接(jie)地(di)線(xian)布(bu)局(ju)等(deng)技(ji)術(shu)來(lai)減(jian)少(shao)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)波(bo)紋(wen),確(que)保(bao)不(bu)出(chu)現(xian)接(jie)地(di)反(fan)彈(dan)。但(dan)是(shi),我(wo)們(men)很(hen)難(nan)完(wan)全(quan)去(qu)除(chu)噪(zao)聲(sheng)。如(ru)果(guo)用(yong)電(dian)源(yuan)的(de)+ve線路驅動參考,可能會產生電容式感應的誤報警。
通過在GND和VREF(內部生成)之間切換傳感器,隻要在規定的產品工作限度之內,電源的任何變化均不會引發錯誤觸發。
更高的集成度,更低的成本
SoC具有集成型片上外設和基於硬件的特性,能幫助設計人員實施大多數乃至所有的電器功能。
在今天競爭激烈的消費類市場中,電器必須具有豐富的特性,集成型SoC不僅能集成越來越多的應用特性,還可降低整體係統成本,因此成為了OEM廠商的最佳選擇。這個方法同樣適用於電磁爐、微波爐等小型電器以及洗衣機、電冰箱等大型電器(當然大型電器對於FOC電動機控製等特定功能仍需要專用控製)。
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