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
界(jie)麵(mian)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。根(gen)據(ju)正(zheng)確(que)的(de)原(yuan)理(li)圖(tu)和(he)布(bu)局(ju)指(zhi)南(nan),我(wo)們(men)可(ke)通(tong)過(guo)接(jie)地(di)線(xian)布(bu)局(ju)等(deng)技(ji)術(shu)來(lai)減(jian)少(shao)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)波(bo)紋(wen),確(que)保(bao)不(bu)出(chu)現(xian)接(jie)地(di)反(fan)彈(dan)。但(dan)是(shi),我(wo)們(men)很(hen)難(nan)完(wan)全(quan)去(qu)除(chu)噪(zao)聲(sheng)。如(ru)果(guo)用(yong)電(dian)源(yuan)的(de)+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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