使用電容和紅外線接近感應開發新一代人機界麵
發布時間:2011-02-08 來源:Silicon Labs
中心議題:
- 新一代人機界麵
- 移除界麵控製
解決方案:
- 采用電容式觸摸感應MCU
- 采用紅外線傳感器
預計2010nianjuyouxianjinrenjijiemiandedianzichanpinchuhuoliangjiangchaoguoshiyi。zhexierenjijiemianliyongdianronghehongwaixianjiejinganyingdengjishushizhongduanyonghutiyanxianzhugaishan,tongshizengjialexitongkekaoxing、降低了總體成本。除了使產品更易使用、更具視覺吸引力之外,這些人機界麵屏蔽掉了電子產品日益增長的複雜性,使得製造商能夠把具有先進功能的產品更快推向市場。
xianjinchuanganqirenjijiemianbichuantongdejixieshijiemiangengkekao,yinweitamenmeiyouyuanjianhezhuanpanxiangliandehuodongbujian,zhexiebujiansuizheshijiandetuiyigengyishixiao。jiyuchuanganqidekongzhimianbanhexianshiqiyebiandegengjialinghuo,yunxudantaokongzhizujiangenjuyingyongchengxuhuanjingzhongxinpeizhi,yibiankehuzaixianyougongnengdejichushangshixianzijideyingyong。shoushishibiehe“非接觸”技術相結合後,開發人員可以使設備界麵變得更加智能,預測用戶所需、創新使用模式,從而使產品更加友好、直觀易用。固件可以根據市場需求快速方便的靈活調整,從而無需完全重新構建係統或重新設計設備外觀。
新一代人機界麵
新產品呼喚新人機界麵的產生,從而使自己在市場中脫穎而出。通過使電子設備更了解其運行環境,新功能增強了易用性、提高功效和降低係統成本。此外,其高靈敏度、低噪音,耐潮濕的特性,即使在最具挑戰性的環境中也能確保其可靠性。
qudongxinyidairenjijiemiankaifadeliangzhongzhuliujishushidianronghejiejinganying。dianrongganyingqitongguoganyingqijiandedianrongzhibianhuapanduanshiyongzhedeshouzhidecunzai。takeshixiangaojikongjian,ruhuadongtiaohegunlun,bingqienenggenghaodeshibieyonghuguoquchangcaiyongdewulifankuishijinjulijiemiancaozuo,ruanxiaanniu。jiejinganyingshiyonghongwaixianchuanganqi(利用紅外線反射技術)測量與物體間的距離,最遠可達1米。接近傳感器也可以辨認空中物體,進行“非接觸式”手勢跟蹤。
以(yi)上(shang)兩(liang)種(zhong)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)能(neng)夠(gou)對(dui)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian)進(jin)行(xing)更(geng)好(hao)的(de)調(tiao)控(kong)。許(xu)多(duo)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)已(yi)經(jing)從(cong)一(yi)些(xie)消(xiao)費(fei)類(lei)產(chan)品(pin)使(shi)用(yong)中(zhong)熟(shu)悉(xi)了(le)電(dian)容(rong)感(gan)應(ying)技(ji)術(shu),最(zui)有(you)代(dai)表(biao)性(xing)的(de)是(shi)iPod和 iPhone。到目前為止,接近感應通常被用來進行簡單的任務,如手機上的麵頰檢測。然而,其應用領域遠非局限於此:
用戶檢測:例如,接近感應可以檢測到最終用戶當前是否在電腦前,並能夠在用戶離開時關閉顯示器。考慮到LCD背光非常耗電,因此即使是簡單的用戶檢測也能為整個企業節省大量能耗。用戶檢測也可以用於USB充電器/驅動器等設備,以便設備可以做好被突然拔出的準備。
無指紋顯示:許xu多duo便bian攜xie式shi設she備bei需xu要yao用yong戶hu觸chu摸mo屏ping幕mu上shang的de按an鈕niu,遺yi留liu的de印yin跡ji即ji不bu利li於yu識shi別bie,也ye很hen難nan清qing除chu。具ju有you非fei接jie觸chu式shi界jie麵mian的de便bian攜xie式shi多duo媒mei體ti播bo放fang器qi使shi用yong戶hu在zai觀guan看kan視shi頻pin時shi無wu需xu觸chu摸mo屏ping幕mu。類lei似si的de應ying用yong包bao括kuo:使用戶無需觸摸屏幕即可輕鬆實現電子書翻頁;允許醫生在手術中直接與觸摸屏係統交互,而無需觸摸電子屏幕。
自動背光控製:接近感應信號通道一部分利用環境光傳感器(ALS)消除外部光源帶來的噪聲。同樣的傳感器也能夠用於監視背景照明條件,自動調整顯示器背光以減少能量消耗。
隱形入侵檢測:可反射射向係統內門表麵的紅外光,開發人員可以實施“隱形”入侵檢測機製,避免具有相同功能的機械開關的不可靠性和損耗。
健康和安全考慮:多媒體信息站(kiosk)、檢(jian)驗(yan)台(tai)和(he)其(qi)他(ta)公(gong)共(gong)計(ji)算(suan)機(ji)存(cun)在(zai)通(tong)過(guo)鍵(jian)盤(pan)和(he)屏(ping)幕(mu)傳(chuan)播(bo)疾(ji)病(bing)的(de)風(feng)險(xian)。例(li)如(ru),在(zai)中(zhong)國(guo)的(de)一(yi)些(xie)地(di)區(qu),法(fa)律(lv)規(gui)定(ding)電(dian)梯(ti)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)每(mei)小(xiao)時(shi)消(xiao)毒(du)一(yi)次(ci),以(yi)防(fang)止(zhi)SARS的蔓延。非接觸式麵板避免和減輕了這些公共健康所帶來的問題。
移除界麵控製
嵌入式設計中的一個趨勢是從主應用處理器中去除用戶界麵管理,將其分配給專用的8位微控製器(MCU)。對於應用處理器來說,觸摸是一個相對較慢的動作,使用整個係統去檢測用戶是否移動手指比使用專用8位MCU實現相同功能所消耗的能量要多得多。
電容式觸摸感應MCU,如Silicon Labs的F99x係列產品非常適合用於管理新一代用戶界麵。通過為任務提供高達25 MHz的運行性能以及最優化的外設,F99x MCU提供智能和精確感應所需的處理和輸入能力。與Si11xx接近感應係列產品相結合,開發者可在單一開發環境中實現高效人機界麵。
F99x MCU的電容感應性能通過硬件實現的電容數字轉換器(CDC)得到進一步增強。Silicon Labs的CDC包含兩路電流輸入(數字模擬轉換器或DAC)。第一路為可變DAC,用於測量到外部感應電容的電流;第二路是恒定電流源,用於內部參考電容(見圖1)。電容測量使用逐次逼近方式(SAR),該高效處理過程消除了直流(DC)偏移帶來的影響,且無需外部組件。
硬件實現的CDC提供高性能

圖1:硬件實現的CDC提供高性能、16位精度、高可靠性和DC偏移抑製—無需外部組件
F99x MCU的16位CDC具有高可靠性和準確性。通過執行兩階段外部電容放電,CDC能夠消除放電過程中傳入的環境噪聲。相比之下,其他方法需要額外的外部元件(例如串聯電阻等)和一個以上I/O/每通道(因而增加了MCU尺寸和布線難度)。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 安森美:用全光譜“智慧之眼”定義下一代工業機器人
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




