助力抗“疫”,電梯按鍵“變形記”
綜合中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究院和中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)來(lái)看,截止到2019年年底,中國(guó)電梯保有量已經(jīng)達(dá)到745.1萬(wàn)臺(tái),如此巨量的電梯給預(yù)防新冠疫情造成很大困難。高頻次噴灑消毒液是疫情爆發(fā)以來(lái)電梯消毒的主要手段,然而由于消毒不當(dāng)引發(fā)的事故卻頻現(xiàn)報(bào)端。
【圖1:電梯消毒不當(dāng)?shù)南嚓P(guān)報(bào)道】
為防此類事故發(fā)生,很多電梯控制板被蒙上了一層塑料薄膜。但由于機(jī)械按鈕的凸起設(shè)計(jì),很難確保薄膜和控制板之間不留縫隙,同時(shí)用戶操作中使用的牙簽和圓珠筆等“安全工具”還會(huì)造成薄膜破損,不美觀的同時(shí)并未完全消除隱患。
【圖2:機(jī)械按鍵外覆塑料薄膜進(jìn)行防水】
如何才能做到美觀又安全呢?針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,世健公司產(chǎn)品經(jīng)理Terence Li介紹了Microchip電容觸屏技術(shù),并表示世健可以提供參考設(shè)計(jì)并協(xié)助客戶開(kāi)發(fā)。
Terence介紹稱,通過(guò)采用該技術(shù),電梯制造商或消費(fèi)者可以用一體化塑料保護(hù)蓋板替換此前的機(jī)械按鍵,讓電梯控制板完全成為無(wú)縫狀態(tài)。得益于Microchip在觸摸技術(shù)方面的精深知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),其提供的電容觸摸技術(shù)具有抗噪聲、抗潮濕干擾和低功耗等特性。
抗噪聲
對(duì)于電容式傳感而言,主要的噪聲來(lái)源于智能手機(jī)、無(wú)線電收發(fā)器、電機(jī)和插座等,分為差模噪聲和共模噪聲。相對(duì)而言,觸摸式電容最大的敵人是共模噪聲,由于其在設(shè)計(jì)后期進(jìn)行測(cè)試,并且表現(xiàn)不明顯,因此共模噪聲讓設(shè)計(jì)人員著實(shí)頭疼。
為解決這個(gè)難題,Microchip電容觸屏技術(shù)采用先進(jìn)的Driven-shield+技術(shù)。和傳統(tǒng)的Driven shield一樣,Driven-shield +提供和傳感器同樣的信號(hào)進(jìn)行主動(dòng)屏蔽,確保最大程度的防護(hù),且不損失靈敏度。
【圖3:Driven shield屏蔽效果演示】
因此,Microchip電容觸屏技術(shù)能夠提供高信噪比,滿足IEC61000-4-6傳導(dǎo)噪聲測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),幫助設(shè)計(jì)者克服嘈雜的環(huán)境。
【圖4:關(guān)于抗擾性的相關(guān)EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)】
抗潮濕干擾
Driven-shield +技術(shù)提供了更為出色的防水性能。簡(jiǎn)單的Driven shield在解決噪聲問(wèn)題時(shí),只提供了最基本的防水功能。在電梯應(yīng)用場(chǎng)景中,因?yàn)榭刂瓢迨且粔K完整的面板,濕抹布擦拭或噴灑消毒液時(shí)有些水漬會(huì)同時(shí)留存在兩個(gè)按鍵上,從而引發(fā)觸碰錯(cuò)誤,影響按鍵功能。同樣的情況,那些暴露在室外的電梯控制面板遇到雨天時(shí)更容易發(fā)生。
【圖5:水滴導(dǎo)致的錯(cuò)誤按鍵】
Driven-shield +技術(shù)幫助設(shè)計(jì)者很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。Driven-shield+不僅擁有Driven shield的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)由于屏蔽電極和每個(gè)其他電極的驅(qū)動(dòng)電位與被掃描電極相同,Driven-shield +技術(shù)讓水滴同時(shí)覆蓋多個(gè)按鍵時(shí)不再產(chǎn)生觸碰錯(cuò)誤,這樣即便控制板附著水漬或者暴露在雨滴下,一樣能夠工作地很好。
【圖6:Driven-shield +技術(shù)滴水演示】
由于采用自電容搭配Driven-shield+來(lái)實(shí)現(xiàn)防水功能,Microchip的電容觸碰解決方案可以支持更厚的蓋板,以及戴手套進(jìn)行單指觸摸。
低功耗和安全性
此外,Microchip電容觸屏技術(shù)在功耗以及安全性上同樣表現(xiàn)優(yōu)異。
在功耗方面,機(jī)械按鈕的邏輯電平有喚醒開(kāi)啟和中斷兩種狀態(tài),而電容觸控卻是持續(xù)掃描。
【圖7:機(jī)械按鍵和電容觸控對(duì)比】
為了實(shí)現(xiàn)低功耗觸摸設(shè)計(jì),Microchip電容觸屏技術(shù)通過(guò)事件系統(tǒng)觸發(fā)觸摸測(cè)量。在功耗分析窗口中,在不觸摸QT7-XPRO(傳感器開(kāi)發(fā)電路板和套件)的情況下,記錄窗口平均電流非常低。因此,Microchip電容觸屏技術(shù)在PIC、AVR和SAM器件上的專用硬件支持最低功耗的觸摸功能,其電容傳感電流低于5μA。
【圖8:低功耗平均電流測(cè)量】
在安全性方面,Microchip 提供了通過(guò)IEC/UL60730安全B類標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的產(chǎn)品,已經(jīng)有現(xiàn)成產(chǎn)品和傳感庫(kù)。
拓展延伸
跳脫出電梯的應(yīng)用場(chǎng)景。除了接近傳感、按鈕、滑動(dòng)條和滑輪等1D需求,Microchip提供的解決方案還能夠滿足觸摸板和多點(diǎn)觸摸屏等2D需求,以及自由空間手勢(shì)識(shí)別這樣的3D需求。并且,不管是1D、2D還是3D需求,Microchip都提供交鑰匙的解決方案:
- 1D交鑰匙解決方案MTCH10x和CAP1xxx;
- 2D交鑰匙解決方案maXTouch?Technology;
- 3D交鑰匙解決方案GestIC?Technology。
因此,Microchip提供的解決方案適用于所有市場(chǎng)的所有觸摸用例,不管您選擇的是現(xiàn)成觸摸產(chǎn)品還是MCU觸摸傳感庫(kù),都能讓您從中獲益?,F(xiàn)在,是時(shí)候給您設(shè)備上的按鍵來(lái)一次變身升級(jí)了!
關(guān)于世健亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商
世健(Excelpoint)是完整解決方案的供應(yīng)商,為亞洲電子廠商包括原設(shè)備生產(chǎn)商(OEM)、原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務(wù)提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件、工程設(shè)計(jì)及供應(yīng)鏈管理服務(wù)。
世健是新加坡主板上市公司,擁有超過(guò)30年歷史。世健中國(guó)區(qū)總部設(shè)于香港,目前在中國(guó)擁有十多家分公司和辦事處,遍及中國(guó)主要大中型城市。憑借專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、頂尖的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用支持以及豐富的市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),世健在中國(guó)業(yè)內(nèi)享有領(lǐng)先地位。
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