作者：德州儀器Yuan Tao

我們每天都與人機(jī)界面(HMI)進(jìn)行交互。其中一些交互是顯而易見的，比如在觸摸智能手機(jī)或平板電腦的主屏幕的時(shí)候，但最常見的HMI環(huán)境其實(shí)是在工業(yè)應(yīng)用中。

在今年舉行的各個(gè)家電及消費(fèi)電子博覽會(huì)上，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的家用電器(如：冰箱、真空吸塵器機(jī)器人、烹飪?cè)詈统橛蜔煓C(jī))增設(shè)了HMI觸摸鍵和LED動(dòng)畫功能。在這一趨勢的帶動(dòng)下，設(shè)計(jì)師通過用戶友好的交互功能讓他們的產(chǎn)品更加智能化和現(xiàn)代化。

而電容式感應(yīng)技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)上述功能起到了非常重要的作用。在設(shè)計(jì)家用電器時(shí)，關(guān)注重點(diǎn)在于可靠性、穩(wěn)健性以及如何使產(chǎn)品更具吸引力。借助基于接近傳感和LED動(dòng)畫參考設(shè)計(jì)的電容式觸控用戶界面，設(shè)計(jì)師可以在家用電器中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新功能，例如預(yù)設(shè)照明模式、更低的待機(jī)功耗和防潮性能。

該參考設(shè)計(jì)采用基于CapTIvate™觸控技術(shù)和先進(jìn)LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)的單個(gè)MSP430FR2522微控制器(MCU), 如圖1所示。六個(gè)電容式觸摸I/O通道各有特定的用途。在這個(gè)特定的設(shè)計(jì)中，三個(gè)用于轉(zhuǎn)盤控制，兩個(gè)用于按鈕，一個(gè)用于接近感應(yīng)。即使在有飛濺油脂或水滴的情況下也能實(shí)現(xiàn)精確控制。

圖 1：電容式觸控和LED動(dòng)畫參考設(shè)計(jì)的框圖

MSP430™ CapTIvate MCU 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以進(jìn)入低功耗模式，待機(jī)功耗僅幾微瓦，有助于滿足產(chǎn)品嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)或延長電池壽命。該參考設(shè)計(jì)提供接近感應(yīng)，幫助MCU快速輕松地從低功耗模式恢復(fù)到活躍模式，帶LED動(dòng)畫的發(fā)光環(huán)為下一代設(shè)備中具有吸引力和創(chuàng)新性的用戶界面提供了很好的范例。例如當(dāng)爐灶面上有飛濺的水滴或油脂時(shí)，隨時(shí)對(duì)爐灶進(jìn)行完美控制非常重要。CapTIvate MCU的待機(jī)功耗非常低，使設(shè)計(jì)人員能夠滿足最高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

LP5569 LED驅(qū)動(dòng)器配有內(nèi)置安全隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)存儲(chǔ)器，用于用戶編程序列和三個(gè)可編程LED引擎。使用集成引擎，預(yù)設(shè)模式存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中，以便LED驅(qū)動(dòng)器可以自動(dòng)運(yùn)行閃爍或顏色模式，這使得在運(yùn)行LED動(dòng)畫時(shí)MCU的系統(tǒng)資源占用率低。

在基于接近感測和LED動(dòng)畫參考設(shè)計(jì)的電容式觸控用戶界面中，用戶可以使用三種工作模式：

·接近感測模式：當(dāng)感測到手接近時(shí)，電路板將從睡眠模式喚醒，并切換到LED指示的活躍模式。

·自主模式：可以通過按鍵選擇預(yù)先存儲(chǔ)的自主模式，如呼吸(單色或混合色淡入，淡出)，追逐(單色或混合色)，兩種顏色追逐(一種顏色追逐基于另一種顏色)或任何其他顏色設(shè)計(jì)師編程的模式。

·控制模式：控制模式演示了用戶如何用手指控制電容式撥號(hào)，同時(shí)應(yīng)用程序通過LED環(huán)提供反饋。

憑借所有這些功能，下一代冰箱或灶具將能夠檢測到人何時(shí)靠近設(shè)備并自動(dòng)喚醒。用戶可以用手指輕輕觸摸表面并控制溫度和照明等設(shè)置。交互式面板采用不同的顏色和圖案來指示各種設(shè)置，如：冷凍室的溫度或爐子的功率等。許多其他應(yīng)用程序可以從該參考設(shè)計(jì)中受益，如：電梯、恒溫器、真空吸塵器機(jī)器人或具有交互式用戶界面的任何其他產(chǎn)品。