電容式觸控傳感器如何幫助家電設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)用戶界面設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)

當(dāng)你走進(jìn)零售商店，快速地看一眼家電產(chǎn)品，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)諸如烤箱和微波爐等簡(jiǎn)單的家電現(xiàn)在擁有非常復(fù)雜的用戶界面。家電制造商已經(jīng)添加了創(chuàng)新的操作模式，以更好地準(zhǔn)備美味的晚餐，但這些功能需要許多按鈕來(lái)控制。

壁式烤箱或微波爐擁有超過(guò)25個(gè)按鈕來(lái)控制設(shè)備內(nèi)置的所有功能，這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)雖然司空見(jiàn)慣，但同時(shí)也令人生畏，并且很多功能需要多次擊鍵才能運(yùn)行。

觸控滾輪技術(shù)的出現(xiàn)使微波爐和烤箱的復(fù)雜用戶界面得到了簡(jiǎn)化。作為本系列文章的第一篇，本文介紹了幾種方法，揭示電容式觸控傳感器如何幫助家電設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)用戶界面設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。

簡(jiǎn)化常用功能

使設(shè)備更易于使用的第一步是減少激活常用功能的步驟。輸入烹飪時(shí)間或設(shè)置烘焙溫度通常需要幾個(gè)步驟，并且許多設(shè)備使用數(shù)字鍵盤(pán)來(lái)執(zhí)行此任務(wù)。如果可以將擊鍵輸入過(guò)程簡(jiǎn)化為一次觸摸和拖動(dòng)交互，會(huì)怎么樣？

觸控滾輪通過(guò)測(cè)量幾個(gè)傳感電極電容的變化來(lái)檢測(cè)手指周圍的位置。觸控滾輪非常適合輸入參數(shù)，因?yàn)橛脩糁恍栌|摸輪上的任何位置，然后順時(shí)針或逆時(shí)針拖動(dòng)手指即可增加或減少某個(gè)值。最終結(jié)果是將幾次擊鍵減少到一鍵操作。

圖1展示了典型觸控滾輪的圖案幾何形狀。如圖所示，其上有4個(gè)相同的傳感元件，可以安裝在印刷電路板上的覆銅區(qū)。傳感元件相互嵌合。當(dāng)手指在滾輪上順時(shí)針或逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，會(huì)減少手指和當(dāng)前傳感器之間的表面積重疊，并增加手指和下一個(gè)相鄰傳感器之間的表面積重疊。表面積的變化導(dǎo)致元件電容的可測(cè)量變化。觸控滾輪元件之間電容的變化經(jīng)軟件處理成觸控位置。

性能和可靠性

微控制器(MCUs)比如MSP430FR2676非常適合在設(shè)備中使用高分辨率觸控滾輪，原因如下：

多達(dá)四個(gè)電極的并行測(cè)量消除了滾輪電極間寄生電容的不良反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了更精確的位置跟蹤。

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的滾輪定位算法包含在低成本只讀存儲(chǔ)器中，以釋放可編程存儲(chǔ)器。

可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)1000點(diǎn)的位置分辨率。

如果您擔(dān)心傳感器的電噪聲魯棒性，MSP430FR2675和MSP430FR2676微處理器具有以下功能來(lái)簡(jiǎn)化您的電磁兼容性認(rèn)證:

一種抗傳導(dǎo)和輻射噪聲的跳頻振蕩器。

硬件加速后處理以釋放中央處理器資源。

使用TI的CapTIvate設(shè)計(jì)中心工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置和調(diào)整。

通過(guò)利用用戶界面的電容式觸控感應(yīng)提升您的產(chǎn)品質(zhì)量，并考慮使用觸控滾輪減少觸控點(diǎn)。

審核編輯：何安