在洗碗機(jī)中設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用戶(hù)界面的新方法
曾經(jīng)貴為“豪華家電”的洗碗機(jī)已經(jīng)飛入尋常百姓家,成為了大多數(shù)家庭必備的廚房用具。雖然洗碗機(jī)的價(jià)格主要因其容量和品牌而異,但現(xiàn)在市面上已有不少產(chǎn)品擁有了不銹鋼飾面和電容式觸控接口等附加功能。
電容式觸控技術(shù)正在改變消費(fèi)者使用洗碗機(jī)的方式,也激發(fā)了設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新能力。讓我們來(lái)看看電容式觸控技術(shù)提供了哪些全新解決方案,從而助力設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用戶(hù)界面、應(yīng)對(duì)相關(guān)挑戰(zhàn)。
金屬表面電容式觸控
許多洗碗機(jī)均采用金屬表面,既美觀又耐用。然而,在金屬表面上實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因?yàn)檫@需要在表面加工并切割出一個(gè)孔來(lái)放置機(jī)械按鈕。除了影響外觀設(shè)計(jì),機(jī)械按鈕在潮濕、多塵、以及臟亂的環(huán)境下還容易失靈。金屬電容式觸控是為了實(shí)現(xiàn)防水、防塵、耐磨和高度抗噪聲的功能而設(shè)計(jì)的,擁有檢測(cè)觸控力度的能力。消費(fèi)者甚至可以戴著手套靈活操作洗碗機(jī)。
與傳統(tǒng)的電容式觸控不同,采用CapTIvate?技術(shù)的MSP430?微控制器使用另一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬觸控應(yīng)用(參見(jiàn)圖1)。堆疊結(jié)構(gòu)包括一個(gè)帶有傳統(tǒng)電容式觸控傳感器的印刷電路板,隔板和頂部接地的金屬面板。這種機(jī)械結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)可變電容器,當(dāng)消費(fèi)者對(duì)接地的金屬面板施加力時(shí),該電容器的數(shù)值會(huì)發(fā)生變化。MSP430 MCU上集成的CapTIvate外設(shè)模塊非常靈敏,可以檢測(cè)微米級(jí)的金屬形變。
圖1:金屬觸控堆疊結(jié)構(gòu)
溫度和濕度漂移
現(xiàn)在大多數(shù)洗碗機(jī)產(chǎn)品都具有蒸汽和烘干功能,而電容式傳感測(cè)量結(jié)果受溫度和濕度等環(huán)境因素影響較大,溫、濕度的變化可能會(huì)被系統(tǒng)誤讀為觸控,因此有時(shí)會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。
為確??煽窟\(yùn)行,CapTIvate軟件庫(kù)以三種方式處理由溫度或濕度引起的傳感器測(cè)量結(jié)果的緩慢漂移:
·長(zhǎng)期平均值(LTA):通過(guò)IIR濾波跟蹤與環(huán)境的不斷變化相關(guān)的測(cè)量漂移。
·觸控閾值:隨LTA成比例變化,而不是為了保持靈敏度而采用絕對(duì)偏移量的數(shù)值。
·重新校準(zhǔn):如果IIR濾波功能,當(dāng)LTA漂移到高于或低于指定轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)八分之一之外時(shí),則系統(tǒng)將重新校準(zhǔn),將傳感器重新設(shè)置為指定的轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)。
這三種方法協(xié)同工作,以確保系統(tǒng)不受溫、濕度干擾,并在其整個(gè)生命周期內(nèi)都按照預(yù)期設(shè)計(jì)運(yùn)行。
不僅僅是電容式觸摸控制器
為洗碗機(jī)用戶(hù)界面設(shè)計(jì)選擇合適的MCU也很關(guān)鍵,有了它就可以顯著縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低整體系統(tǒng)成本并節(jié)省PCB空間。
一個(gè)合適的電容式觸摸控制器可以管理洗碗機(jī)設(shè)計(jì)中的許多系統(tǒng)功能:管理輸出用戶(hù)界面的背光LED驅(qū)動(dòng)器,與系統(tǒng)中的其他傳感器通信、監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)以及進(jìn)行自診斷。
圖2:CapTIvate MCU產(chǎn)品組合
將所有功能集成到單個(gè)MCU中需要的不僅僅是固定功能的或獨(dú)立的電容式觸摸控制器。MSP430 CapTIvate MCU系列提供廣泛的電容式觸摸控制器產(chǎn)品組合(見(jiàn)圖2),可根據(jù)您的系統(tǒng)集成要求進(jìn)行擴(kuò)展。