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        基于電容感應(yīng)技術(shù)的汽車中控臺(tái)面板

        作者: 時(shí)間:2013-11-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


        電容感應(yīng)原理與應(yīng)用

        電容感應(yīng)模塊CSR(Capacitive Sensor Relaxation Oscillator)由電容傳感器陣列、模擬多路器、電容感應(yīng)弛豫振蕩器和記數(shù)器組成。該結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2所示。

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        圖2 電容感應(yīng)模塊原理圖

        電容傳感器通常由覆蓋在PCB板上的銅片與地之間組成的電容構(gòu)成。銅片上覆蓋一層絕緣物質(zhì)。當(dāng)導(dǎo)體靠近電容器時(shí),如圖3,銅片和地之間的電容值就會(huì)隨之而改變。電容感應(yīng)弛豫振蕩器對(duì)不一樣的電容產(chǎn)生不一樣頻率的方波。脈寬調(diào)制模塊和計(jì)數(shù)器對(duì)輸出的頻率計(jì)算。通過檢測(cè)計(jì)數(shù)器的數(shù)值和與設(shè)定閾值進(jìn)行比較,可以間斷電容感應(yīng)開關(guān)的開合。

        軟件部分集成了補(bǔ)償因環(huán)境變化和傳感器物理特性差異的算法,還可以識(shí)別按鍵的標(biāo)識(shí)、滑條的位置和二維觸摸板的位置,使得電容感應(yīng)開關(guān)穩(wěn)定。

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        圖3 電容感應(yīng)原理

        電容感應(yīng)在本設(shè)計(jì)里做成一個(gè)滑條,手指在上面滑動(dòng)就可以改變特定界面下特定的量,如多媒體下的音量,空調(diào)界面下的風(fēng)量等。電容感應(yīng)滑條的應(yīng)用與傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)旋鈕等相比,具有耐用、美觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。駕駛員不用精確對(duì)準(zhǔn)那個(gè)按鈕去調(diào)節(jié),而是大概朝著滑條的位置就可進(jìn)行模糊的調(diào)節(jié)。

        依照電容感應(yīng)原理,本設(shè)計(jì)PCB滑條的設(shè)計(jì)如圖4所示。

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        圖4 電容感應(yīng)PCB的設(shè)計(jì)

        外形設(shè)計(jì)

        與現(xiàn)在市面上的各款中控臺(tái)面板相比,此款中控臺(tái)的設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的視覺沖擊。灰白色的顯示和控制部分嵌在黑色的假想車身中,而黑色的按鍵嵌在白色的操作界面中,對(duì)比鮮明,富有時(shí)尚感。整個(gè)操作界面上沒有雜亂的按鍵,圓形的觸摸屏與環(huán)繞四周的按鍵搭配,既顯得勻稱又不會(huì)給人單調(diào)的感覺。如圖5所示。

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        圖5 車載面板外觀設(shè)計(jì)

        軟件設(shè)計(jì)

        本設(shè)計(jì)中的軟件部分占用了8K的FLASH容量,通過一個(gè)主循環(huán)查詢按鍵的輸入,再結(jié)合當(dāng)前的界面組合出一種任務(wù)。軟件流程圖:

        優(yōu)點(diǎn)與創(chuàng)新

        簡(jiǎn)單的操作界面

        摒棄了傳統(tǒng)的多按鍵設(shè)計(jì)方式,操作界面僅由五個(gè)按鍵和一個(gè)電容感應(yīng)滑條構(gòu)成,仍然能夠有效控制包括FM收音機(jī)、多碟CD播放器、DVD播放器等在內(nèi)的多媒體系統(tǒng)以及車載空調(diào)、時(shí)間日期顯示、車內(nèi)外溫度顯示和系統(tǒng)設(shè)置等多項(xiàng)功能。五個(gè)按鍵在不同條件下可以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能,不會(huì)因?yàn)榘存I的減少而影響使用。而且按鍵分散,只要大致判斷其方位就能夠進(jìn)行正確操作。相對(duì)于同樣實(shí)現(xiàn)上述功能的、滿是按鍵的中控臺(tái),電容感應(yīng)中控臺(tái)在外觀上有著其無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),簡(jiǎn)潔的操作界面設(shè)計(jì)不僅在視覺上給人清新的感覺,在使用上也可以避免因?yàn)榘存I過多、過于密集引起的駕駛員的誤操作,或延長(zhǎng)尋找按鍵的時(shí)間。


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