基于電容加壓力的人機(jī)交互解決方案

背景
目前在汽車市場隨著智能化的普及，很多廠商都想將車內(nèi)傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)替換成觸摸按鍵。首選的方案自然是非常成熟的電容觸摸方案，但是電容有易受干擾，怕水等問題，容易誤觸，所以需要再加上壓力方案來做二重檢測，防止誤觸。

方案介紹
本方案用了UltraSense的CapForce模組，壓力檢測是基于壓電效應(yīng)的，可以免疫預(yù)應(yīng)力，溫度變化帶來的影響，原理如下：

硬件
本方案采用的Psoc6-evaluationkit-062S2 是 RT-Thread 聯(lián)合英飛凌推出的一款集成32位雙核CPU子系統(tǒng)（ ARM Cortex-M4 和 ARM Cortex-M0）的開發(fā)板，其具有單周期乘法的150-MHz Arm Cortex-M4F CPU (浮點(diǎn)和存儲器保護(hù)單元)，100-MHz Cortex M0+ CPU，帶單周期乘法和MPU，可以充分發(fā)揮 PSoC6 雙核芯片性能。

擴(kuò)展板
這是用嘉立創(chuàng)EDA制作的，感謝嘉立創(chuàng)免費(fèi)提供的PCB擴(kuò)展板。

主板+擴(kuò)展板
擴(kuò)展板正面圓圈是按鍵指示位置，背面通過雙面膠貼上去的模組是UltraSense的CapForce模組，可以檢測電容和壓力。

軟件
基于RT-Thread Studio創(chuàng)建的工程，使能了硬件I2C編譯就報錯，最后發(fā)現(xiàn)是PIN序被我改了。

然后初始化電容+壓力模組，傳感器即可自行工作起來，接著通過I2C讀取電容ADC，如果達(dá)到閾值則控制GPIO讓藍(lán)燈亮。如果讀取按鍵狀態(tài)發(fā)現(xiàn)為2，則表示電容和壓力都達(dá)到閾值了，則控制GPIO讓藍(lán)燈和綠燈都亮起來。

演示
首先是基本功能測試，視頻里可以看到，按壓圓圈以外的地方按鍵不會觸發(fā)。輕觸圓圈部分，電容觸發(fā)，藍(lán)燈亮，用力按壓，壓力傳感器達(dá)到閾值，同時因?yàn)殡娙萦|發(fā)了，電容+壓力都滿足要求，按鍵觸發(fā)，綠燈亮。

然后是帶水操作，視頻中可以看到將水滴到圓圈處，電容觸發(fā)藍(lán)燈亮，但是因?yàn)閴毫]觸發(fā)，綠燈不會亮。只有此時用力按按鍵，壓力也觸發(fā)了，電容+壓力都滿足要求，按鍵觸發(fā)，綠燈亮。