電容式觸控技術(shù)在家用電器中的應用優(yōu)勢

購買(mǎi)家用電器時(shí)人們考慮的最重要的因素之一就是產(chǎn)品的外觀(guān)及其支持的高端功能。利用當今高度集成的片上系統（SoC）處理器，設計人員不僅能設計出采用電容式感應技術(shù)的新型用戶(hù)界面（UI），而且還能通過(guò)結合使用其他系統功能來(lái)降低系統成本并縮減板級空間。與此同時(shí)，由于SoC在同一芯片中提供了系統構建所需的眾多組件，從而可加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。此外，用于連接多個(gè)器件和進(jìn)行故障調試所需的時(shí)間也得以明顯縮短。

　　圖1：電磁爐方框圖

　　圖1顯示了電磁爐的方框圖。這種電氣設備必須具有以下幾種關(guān)鍵功能：

　　· 保持鍋的溫度：需要脈寬調制（PWM）來(lái)設置加熱線(xiàn)圈的點(diǎn)火時(shí)長(cháng)。

　　· 風(fēng)扇控制：需要溫度傳感器和PWM來(lái)驅動(dòng)風(fēng)扇電機。

　　· 過(guò)流和過(guò)壓保護：需要模數轉換器（ADC）和比較器。

　　· 鍋的自動(dòng)檢測：需要電磁感應。

　　· 時(shí)基煮食功能：需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）。

　　· 用戶(hù)界面——顯示屏：需要數字顯示或液晶玻璃顯示驅動(dòng)器。

　　· 用戶(hù)界面——按鈕：需要電容式觸摸感應和檢測

　　電容式感應

　　電容式感應鈕不僅給家電帶來(lái)了時(shí)尚外觀(guān)，而且還避免了磨損問(wèn)題，因此相對機械按鈕成為了首選技術(shù)。許多家電要在液體附近使用，因此需要有防水功能，以免有水情況下造成假觸發(fā)。圖2顯示了電容式傳感器印刷電路板（PCB）的典型布局。將圍繞傳感器（藍色）的交叉網(wǎng)格（hatched pattern）連接至保護電極（而不是接地）就可實(shí)現防水功能。

　　圖2：用保護電極實(shí)現防水

　　電極受連接到傳感器的相同信號驅動(dòng)。這樣，當水滴滴落到傳感器上時(shí)，由于交叉網(wǎng)格和傳感器之間沒(méi)有電位差，也沒(méi)有額外的電容耦合到感應器上，因此可以實(shí)現防水功能。如果傳感器完全被水淹沒(méi)，那么安全傳感器（guard sensor）就會(huì )啟用，同時(shí)禁用其它傳感器。

　　由于許多電器工作電流較大，負載電流和數字開(kāi)關(guān)的變化會(huì )讓電源輸出巨大噪聲/紋波，這可能會(huì )耦合到電容式傳感器并影響用戶(hù)界面的可靠性。遵守以下原理圖和布局指南，并通過(guò)接地線(xiàn)跡布局等技術(shù)可減少電源紋波，從而避免接地彈跳。不過(guò)，徹底消除噪聲是極其困難的。如果參考電壓用電源的+ve線(xiàn)驅動(dòng)，那么可能會(huì )引起電容式感應中的假警報。