針對家用電器的防水電容式觸摸感應技術
發布時間:2012-12-27 責任編輯:easonxu
【導讀】基ji於yu電dian容rong式shi感gan應ying技ji術shu的de按an鍵jian使shi電dian器qi外wai形xing時shi尚shang美mei觀guan,消xiao除chu了le磨mo損sun問wen題ti,與yu機ji械xie按an鍵jian相xiang比bi更geng受shou歡huan迎ying。許xu多duo電dian器qi都dou要yao在zai靠kao近jin液ye體ti的de環huan境jing下xia使shi用yong,因yin此ci要yao考kao慮lv防fang水shui功gong能neng,避bi免mian水shui濺jian上shang去qu而er產chan生sheng錯cuo誤wu的de按an鍵jian觸chu發fa。
購買家用電器時最重要的因素包括產品外觀及其支持的高端特性。采用當今高度集成的片上係統(SoC)chuliqi,shejirenyuanbujinnengzaidianrongshiganyingjishujichushangtuichuquanxinyonghujiemian,erqiehainengjichengqitaxitonggongneng,congerjiangdixitongchengbenbingjieyuebankakongjian。yucitongshi,youyugoujianxitongsuoxudexuduozujianxianzaiyijingjichengzaitongyidexinpianzhong,yinciSoC可顯著加速產品上市進程。此外,連接多個器件和用於故障調試所需的時間也可大幅縮短。
圖1所示為電磁爐的方框圖。這種電器必須提供以下關鍵功能:
保持平鍋的溫度:需要脈衝寬度調製(PWM)來設置加熱線圈的點火持續時間;
風扇控製:需要溫度傳感器和PWM來驅動風扇電機;
過電流和過電壓保護:需要ADC和比較器;
平鍋自動檢測:需要電感感應功能;
基於時間的烹飪功能:需要實時時鍾(RTC);
用戶界麵——顯示屏:需要LED驅動器或LCD玻璃顯示屏;
用戶界麵——按鍵:需要電容式觸摸感應和檢測功能。

圖1:電磁爐框圖
電容式感應技術
基ji於yu電dian容rong式shi感gan應ying技ji術shu的de按an鍵jian使shi電dian器qi外wai形xing時shi尚shang美mei觀guan,消xiao除chu了le磨mo損sun問wen題ti,與yu機ji械xie按an鍵jian相xiang比bi更geng受shou歡huan迎ying。許xu多duo電dian器qi都dou要yao在zai靠kao近jin液ye體ti的de環huan境jing下xia使shi用yong,因yin此ci要yao考kao慮lv防fang水shui功gong能neng,避bi免mian水shui濺jian上shang去qu而er產chan生sheng錯cuo誤wu的de按an鍵jian觸chu發fa。圖2給出了電容式傳感器印刷電路板(PCB)的典型布局。通過連接保護電極可實現防水性,而不是將傳感器周圍的陰影部分(藍色)接地。

圖2:使用保護電極實現防水功能
驅(qu)動(dong)這(zhe)個(ge)電(dian)極(ji)的(de)信(xin)號(hao)與(yu)連(lian)接(jie)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)一(yi)樣(yang),因(yin)此(ci)水(shui)滴(di)滴(di)落(luo)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)時(shi)不(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)陰(yin)影(ying)區(qu)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)勢(shi)差(cha),傳(chuan)感(gan)器(qi)上(shang)不(bu)會(hui)耦(ou)合(he)更(geng)多(duo)電(dian)容(rong),因(yin)此(ci)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)防(fang)水(shui)效(xiao)果(guo)。如(ru)果(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)完(wan)全(quan)浸(jin)入(ru)水(shui)中(zhong),則(ze)會(hui)激(ji)活(huo)保(bao)護(hu)機(ji)製(zhi)來(lai)禁(jin)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)。
由於許多電器都要用大電流工作,因此電源通常會因負載電流和數字開關的變化而產生巨大的噪聲/波紋,數字開關也會耦合到電容式傳感器上,從而影響用
jiemiandekekaoxing。genjuzhengquedeyuanlituhebujuzhinan,womenketongguojiedixianbujudengjishulaijianshaodianyuanzhongdebowen,quebaobuchuxianjiedifandan。danshi,womenhennanwanquanquchuzaosheng。ruguoyongdianyuande+ve線路驅動參考,可能會產生電容式感應的誤報警。
通過在GND和VREF(內部生成)之間切換傳感器,隻要在規定的產品工作限度之內,電源的任何變化均不會引發錯誤觸發。
更高的集成度,更低的成本
SoC具有集成型片上外設和基於硬件的特性,能幫助設計人員實施大多數乃至所有的電器功能。
在今天競爭激烈的消費類市場中,電器必須具有豐富的特性,集成型SoC不僅能集成越來越多的應用特性,還可降低整體係統成本,因此成為了OEM廠商的最佳選擇。這個方法同樣適用於電磁爐、微波爐等小型電器以及洗衣機、電冰箱等大型電器(當然大型電器對於FOC電動機控製等特定功能仍需要專用控製)。
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