如何為爐灶增加電容式觸控功能

在“設計與功能相結合”的市場(chǎng)號召下，電容式觸控技術(shù)迅速地在電子設備領(lǐng)域得到了應用。想象一下，你的爐灶上有一個(gè)“隱形”的觸控界面，而當你靠近時(shí)背光就會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟，觸控按鈕就呈現在你眼前。

許多爐灶摒棄了傳統的旋鈕和按鈕，轉而采用電容式觸控，實(shí)現了現代設計并解決了功能性問(wèn)題，包括可靠性、可用性、環(huán)境影響、設計自由度、與復雜設備形狀的一致性、可制造性、價(jià)格和易用性。

如果給爐灶增加電容式觸控功能，勢必會(huì )衍生出一系列獨特的挑戰。首先，觸控鍵設置在很靠近工作區的平面上，而觸控鍵的正常操作條件包括：

·需要清潔。

·廚房用品可能會(huì )擱置在傳感器上。

·可能會(huì )發(fā)生液體飛濺，甚至整個(gè)表面被液體沾濕。

·用戶(hù)需戴著(zhù)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(wèn)題提供了工具和方法，并能夠讓爐灶系統輕松靈活地適應新設計（及相關(guān)挑戰）。

CapTIvate技術(shù)作為外設模塊被集成于某些MSP430? 微控制器（MCU）。CapTIvate微控制器（MCU）可實(shí)現自動(dòng)的電容式觸控檢測，無(wú)需占用大量中央處理器。在檢測到接近或有效觸控后，CPU會(huì )運行對應的應用程序并執行任務(wù)，例如：重新校準以及控制觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)或視覺(jué)反饋。這使模塊化觸控概念成為了現實(shí)，可以重復應用在不同版本的應用程序中或在獨立于主機控制器的新設計中。

CapTIvate技術(shù)可以靈活地通過(guò)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(shí)間。該技術(shù)可支持按鈕、滑塊、滾輪和接近傳感器的設計，以及在同一設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(lái)解決這些問(wèn)題。在正常操作中，用戶(hù)只能按規定流程同時(shí)觸控一到兩個(gè)按鈕。在任何其他情況下，比如在清潔過(guò)程中同時(shí)觸控多個(gè)按鈕，或者有人倚靠在觸控區域時(shí)，軟件會(huì )檢測到這些未規定的觸控動(dòng)作并阻止系統誤觸發(fā)。

為了防潮，CapTIvate技術(shù)還采用了保護通道。保護通道是一個(gè)獨立的電極，靈敏度更高，圍繞著(zhù)印刷電路板（PCB）上的所有按鈕。該防護能檢測到任何未規定的觸控操作，軟件也可以借此防止誤觸發(fā)。

除了簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，還有一點(diǎn)十分重要，廠(chǎng)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定的范圍里。在爐灶中，金屬彈簧或導電填料可以填補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。

玻璃覆蓋層

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用在爐灶的關(guān)鍵要求。根據IEC61000-4-3和IEC61000-4-6的標準要求，MSP430FR2675和MSP430FR2676微控制器能夠簡(jiǎn)化電磁兼容性認證程序。