在洗碗機(jī)中設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)用戶界面的新方法

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。

為確保可靠運(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。