基于電容感應技術(shù)的汽車(chē)中控臺面板

作者：時(shí)間：2013-11-12 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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電容感應原理與應用

電容感應模塊CSR(Capacitive Sensor Relaxation Oscillator)由電容傳感器陣列、模擬多路器、電容感應弛豫振蕩器和記數器組成。該結構示意圖如圖 2所示。

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圖2 電容感應模塊原理圖

電容傳感器通常由覆蓋在PCB板上的銅片與地之間組成的電容構成。銅片上覆蓋一層絕緣物質(zhì)。當導體靠近電容器時(shí)，如圖3，銅片和地之間的電容值就會(huì )隨之而改變。電容感應弛豫振蕩器對不一樣的電容產(chǎn)生不一樣頻率的方波。脈寬調制模塊和計數器對輸出的頻率計算。通過(guò)檢測計數器的數值和與設定閾值進(jìn)行比較，可以間斷電容感應開(kāi)關(guān)的開(kāi)合。

軟件部分集成了補償因環(huán)境變化和傳感器物理特性差異的算法，還可以識別按鍵的標識、滑條的位置和二維觸摸板的位置，使得電容感應開(kāi)關(guān)穩定。

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圖3 電容感應原理

電容感應在本設計里做成一個(gè)滑條，手指在上面滑動(dòng)就可以改變特定界面下特定的量，如多媒體下的音量，空調界面下的風(fēng)量等。電容感應滑條的應用與傳統的機械開(kāi)關(guān)旋鈕等相比，具有耐用、美觀(guān)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。駕駛員不用精確對準那個(gè)按鈕去調節，而是大概朝著(zhù)滑條的位置就可進(jìn)行模糊的調節。

依照電容感應原理，本設計PCB滑條的設計如圖4所示。

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圖4 電容感應PCB的設計

外形設計

與現在市面上的各款中控臺面板相比，此款中控臺的設計具有很強的視覺(jué)沖擊?；野咨娘@示和控制部分嵌在黑色的假想車(chē)身中，而黑色的按鍵嵌在白色的操作界面中，對比鮮明，富有時(shí)尚感。整個(gè)操作界面上沒(méi)有雜亂的按鍵，圓形的觸摸屏與環(huán)繞四周的按鍵搭配，既顯得勻稱(chēng)又不會(huì )給人單調的感覺(jué)。如圖5所示。

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圖5 車(chē)載面板外觀(guān)設計

軟件設計

本設計中的軟件部分占用了8K的FLASH容量，通過(guò)一個(gè)主循環(huán)查詢(xún)按鍵的輸入，再結合當前的界面組合出一種任務(wù)。軟件流程圖：

優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng )新

簡(jiǎn)單的操作界面

摒棄了傳統的多按鍵設計方式，操作界面僅由五個(gè)按鍵和一個(gè)電容感應滑條構成，仍然能夠有效控制包括FM收音機、多碟CD播放器、DVD播放器等在內的多媒體系統以及車(chē)載空調、時(shí)間日期顯示、車(chē)內外溫度顯示和系統設置等多項功能。五個(gè)按鍵在不同條件下可以實(shí)現不同的控制功能，不會(huì )因為按鍵的減少而影響使用。而且按鍵分散，只要大致判斷其方位就能夠進(jìn)行正確操作。相對于同樣實(shí)現上述功能的、滿(mǎn)是按鍵的中控臺，電容感應中控臺在外觀(guān)上有著(zhù)其無(wú)可比擬的優(yōu)勢，簡(jiǎn)潔的操作界面設計不僅在視覺(jué)上給人清新的感覺(jué)，在使用上也可以避免因為按鍵過(guò)多、過(guò)于密集引起的駕駛員的誤操作，或延長(cháng)尋找按鍵的時(shí)間。

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