如何為爐灶增加電容式觸控功能

在“設(shè)計與功能相結(jié)合”的市場號召下，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“隱形”的觸控界面，而當(dāng)你靠近時背光就會自動開啟，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，實現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計并解決了功能性問題，包括可靠性、可用性、環(huán)境影響、設(shè)計自由度、與復(fù)雜設(shè)備形狀的一致性、可制造性、價格和易用性。

如果給爐灶增加電容式觸控功能，勢必會衍生出一系列獨特的挑戰(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。

廚房用品可能會擱置在傳感器上。

可能會發(fā)生液體飛濺，甚至整個表面被液體沾濕。

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（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）可實現(xiàn)自動的電容式觸控檢測，無需占用大量中央處理器。在檢測到接近或有效觸控后，CPU會運行對應(yīng)的應(yīng)用程序并執(zhí)行任務(wù)，例如：重新校準以及控制觸覺、聽覺或視覺反饋。這使模塊化觸控概念成為了現(xiàn)實，可以重復(fù)應(yīng)用在不同版本的應(yīng)用程序中或在獨立于主機控制器的新設(shè)計中。

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)品的上市時間。該技術(shù)可支持按鈕、滑塊、滾輪和接近傳感器的設(shè)計，以及在同一設(shè)計中使用自電容和互電容觸控技術(shù)。

對于爐灶而言，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)定流程同時觸控一到兩個按鈕。在任何其他情況下，比如在清潔過程中同時觸控多個按鈕，或者有人倚靠在觸控區(qū)域時，軟件會檢測到這些未規(guī)定的觸控動作并阻止系統(tǒng)誤觸發(fā)。

為了防潮，CapTIvate技術(shù)還采用了保護通道。保護通道是一個獨立的電極，靈敏度更高，圍繞著印刷電路板（PCB）上的所有按鈕。該防護能檢測到任何未規(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。

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的標準要求，MSP430FR2675和MSP430FR2676微控制器能夠簡化電磁兼容性認證程序。

審核編輯：郭婷