作者：德州儀器Yuan Tao

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

在今年舉行的各個家電及消費電子博覽會上，我們發(fā)現(xiàn)越來越多的家用電器(如：冰箱、真空吸塵器機器人、烹飪灶和抽油煙機)增設(shè)了HMI觸摸鍵和LED動畫功能。在這一趨勢的帶動下，設(shè)計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)對實現(xiàn)上述功能起到了非常重要的作用。在設(shè)計家用電器時，關(guān)注重點在于可靠性、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動畫參考設(shè)計的電容式觸控用戶界面，設(shè)計師可以在家用電器中實現(xiàn)創(chuàng)新功能，例如預設(shè)照明模式、更低的待機功耗和防潮性能。

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

圖 1：電容式觸控和LED動畫參考設(shè)計的框圖

MSP430™ CapTIvate MCU 的另一個優(yōu)點是它可以進入低功耗模式，待機功耗僅幾微瓦，有助于滿足產(chǎn)品嚴格的能效標準或延長電池壽命。該參考設(shè)計提供接近感應(yīng)，幫助MCU快速輕松地從低功耗模式恢復到活躍模式，帶LED動畫的發(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。例如當爐灶面上有飛濺的水滴或油脂時，隨時對爐灶進行完美控制非常重要。CapTIvate MCU的待機功耗非常低，使設(shè)計人員能夠滿足最高的節(jié)能標準。

LP5569 LED驅(qū)動器配有內(nèi)置安全隨機存取存儲器(SRAM)存儲器，用于用戶編程序列和三個可編程LED引擎。使用集成引擎，預設(shè)模式存儲在程序存儲器中，以便LED驅(qū)動器可以自動運行閃爍或顏色模式，這使得在運行LED動畫時MCU的系統(tǒng)資源占用率低。

在基于接近感測和LED動畫參考設(shè)計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：當感測到手接近時，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先存儲的自主模式，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，同時應(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靠近設(shè)備并自動喚醒。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)計中受益，如：電梯、恒溫器、真空吸塵器機器人或具有交互式用戶界面的任何其他產(chǎn)品。