【導(dǎo)讀】對之前博文介紹的神奇技術(shù)不感興趣？那么來看看這個(gè)吧：一直以來，我們持續(xù)研究穿透式玻璃觸控應(yīng)用，終于成功作出改進(jìn)。通過采用MSP430™微控制器(MCU)和CapTIvate™技術(shù)(MSP430FR2633)，我們實(shí)現(xiàn)了對發(fā)光二極管(LED)和液晶顯示器(LCD)的按鈕點(diǎn)擊控制，而不再是不僅僅局限在通過玻璃實(shí)現(xiàn)低功耗觸控的參考設(shè)計(jì)(TIDA-00343)所描述的按鈕感應(yīng)功能。圖1是帶LCD的穿透式觸控玻璃參考設(shè)計(jì)(TIDA-00494)的方框圖。
圖1：LCD參考設(shè)計(jì)方塊圖(TIDA-00494)
如果您回想我之前的博文就會了解過程設(shè)備操作人員每天都需要通過鍵盤實(shí)現(xiàn)編程功能。該鍵盤封裝在帶有厚玻璃窗的擰緊式防爆金屬外殼內(nèi)，本地讀數(shù)通過LCD顯示（見圖2）。
圖2：TIDA-00494穿透式玻璃觸控參考設(shè)計(jì)
工廠自動化和過程控制設(shè)計(jì)師一直努力找尋能夠讓操作人員無需花時(shí)間打開外殼就能與防爆現(xiàn)場傳送器實(shí)現(xiàn)交互的方法。
讓我們想想有哪些現(xiàn)有的技術(shù)能夠解決這一問題：
紅外技術(shù)能夠通過手指接近傳感器時(shí)引起的光線變化檢測按鈕點(diǎn)擊動作。不過，這一技術(shù)在工業(yè)環(huán)境中并不可靠。因?yàn)?，如果按鈕區(qū)域的玻璃上沾有油漬、塵垢或斑點(diǎn)，可能會導(dǎo)致觸控檢測失誤。
磁性裝置解決方案需要配備一個(gè)磁開關(guān)，當(dāng)檢測到附近有強(qiáng)磁場時(shí)便會關(guān)閉。但是用戶手里需要隨時(shí)準(zhǔn)備一支磁性筆用來產(chǎn)生磁場。
電容技術(shù)卻能夠解決這些問題；此外，由于增添按鈕僅意味著向PCB增加額外的銅材料，因此按鈕的數(shù)量并不影響應(yīng)用的價(jià)格。
我們通過眾多測試證明了CapTIvate™技術(shù)的穩(wěn)健性，包括裸手觸控、戴手套觸控，甚至還嘗試了創(chuàng)建誤觸場景。在每場測試中，我們采集了1000個(gè)點(diǎn)擊按鈕時(shí)的樣本和1000個(gè)未執(zhí)行任何操作的樣本。然后計(jì)算出每個(gè)事件的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，用以估算按鈕的信噪比(SNR)和串?dāng)_。
如果要確保按鈕被觸控到的概率等于99.73%，SNR必須大于9.5dB。如果要確保按鈕點(diǎn)擊不會影響到相鄰的按鈕，串?dāng)_也必須大于9.5dB。測試結(jié)果符合該等閾值，見圖3。
圖3：觸控和串?dāng)_測試
電容技術(shù)在玻璃和PCB之間所需氣隙方面有其局限性（我在之前的博文里也提到過），其要求該氣隙應(yīng)盡可能小。
雖然參考設(shè)計(jì)中電極板與10 mm厚的玻璃之間足有2mm的氣隙，其仍能檢測到裸手觸控和戴手套觸控的動作，并僅利用一塊芯片就能在LED和LCD上給出反饋。
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