如何為爐灶增加電容式觸控功能

在“設(shè)計(jì)與功能相結(jié)合”的市場號(hào)召下，電容式觸控技術(shù)迅速地在電子設(shè)備領(lǐng)域得到了應(yīng)用。想象一下，你的爐灶上有一個(gè)“隱形”的觸控界面，而當(dāng)你靠近時(shí)背光就會(huì)自動(dòng)開啟，觸控按鈕就呈現(xiàn)在你眼前。

許多爐灶摒棄了傳統(tǒng)的旋鈕和按鈕，轉(zhuǎn)而采用電容式觸控，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)并解決了功能性問題，包括可靠性、可用性、環(huán)境影響、設(shè)計(jì)自由度、與復(fù)雜設(shè)備形狀的一致性、可制造性、價(jià)格和易用性。

如果給爐灶增加電容式觸控功能，勢(shì)必會(huì)衍生出一系列獨(dú)特的挑戰(zhàn)。首先，觸控鍵設(shè)置在很靠近工作區(qū)的平面上，而觸控鍵的正常操作條件包括：

·需要清潔。

·廚房用品可能會(huì)擱置在傳感器上。

·可能會(huì)發(fā)生液體飛濺，甚至整個(gè)表面被液體沾濕。

·用戶需戴著手套操作。

·按鈕位于厚玻璃覆層（>4 mm）下方。

TI的CapTIvate?技術(shù)為解決這些問題提供了工具和方法，并能夠讓爐灶系統(tǒng)輕松靈活地適應(yīng)新設(shè)計(jì)（及相關(guān)挑戰(zhàn)）。

CapTIvate技術(shù)作為外設(shè)模塊被集成于某些MSP430? 微控制器（MCU）。CapTIvate微控制器（MCU）可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的電容式觸控檢測(cè)，無需占用大量中央處理器。在檢測(cè)到接近或有效觸控后，CPU會(huì)運(yùn)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序并執(zhí)行任務(wù)，例如：重新校準(zhǔn)以及控制觸覺、聽覺或視覺反饋。這使模塊化觸控概念成為了現(xiàn)實(shí)，可以重復(fù)應(yīng)用在不同版本的應(yīng)用程序中或在獨(dú)立于主機(jī)控制器的新設(shè)計(jì)中。

CapTIvate技術(shù)可以靈活地通過軟件輕松更改配置和功能，最大限度地縮短了產(chǎn)品的上市時(shí)間。該技術(shù)可支持按鈕、滑塊、滾輪和接近傳感器的設(shè)計(jì)，以及在同一設(shè)計(jì)中使用自電容和互電容觸控技術(shù)。

對(duì)于爐灶而言，避免因液體、物體或噪音引起的誤觸控操作是非常重要的。CapTIvate技術(shù)可以提供硬件和軟件解決方案來解決這些問題。在正常操作中，用戶只能按規(guī)定流程同時(shí)觸控一到兩個(gè)按鈕。在任何其他情況下，比如在清潔過程中同時(shí)觸控多個(gè)按鈕，或者有人倚靠在觸控區(qū)域時(shí)，軟件會(huì)檢測(cè)到這些未規(guī)定的觸控動(dòng)作并阻止系統(tǒng)誤觸發(fā)。

為了防潮，CapTIvate技術(shù)還采用了保護(hù)通道。保護(hù)通道是一個(gè)獨(dú)立的電極，靈敏度更高，圍繞著印刷電路板（PCB）上的所有按鈕。該防護(hù)能檢測(cè)到任何未規(guī)定的觸控操作，軟件也可以借此防止誤觸發(fā)。

除了簡化生產(chǎn)過程，還有一點(diǎn)十分重要，廠家需要將印刷電路板和玻璃表面之間的組裝誤差控制在小而穩(wěn)定的范圍里。在爐灶中，金屬彈簧或?qū)щ娞盍峡梢蕴钛a(bǔ)印刷電路板和覆蓋層之間的氣隙。圖1和圖2所示為使用金屬彈簧將傳感電極從印刷電路板抬升到覆蓋材料。

玻璃覆蓋層

圖1：爐灶中使用的典型堆疊示例

圖2：帶有4毫米透明玻璃表面和金屬彈簧的觸控界面示例

此外，電噪聲魯棒性也是電容式觸控應(yīng)用在爐灶的關(guān)鍵要求。根據(jù)IEC61000-4-3和IEC61000-4-6的標(biāo)準(zhǔn)要求，MSP430FR2675和MSP430FR2676微控制器能夠簡化電磁兼容性認(rèn)證程序。