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        基于電容感應技術的汽車中控臺面板

        作者: 時間:2013-11-12 來源:網絡 收藏


        電容感應原理與應用

        電容感應模塊CSR(Capacitive Sensor Relaxation Oscillator)由電容傳感器陣列、模擬多路器、電容感應弛豫振蕩器和記數器組成。該結構示意圖如圖 2所示。

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        圖2 電容感應模塊原理圖

        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成。銅片上覆蓋一層絕緣物質。當導體靠近電容器時,如圖3,銅片和地之間的電容值就會隨之而改變。電容感應弛豫振蕩器對不一樣的電容產生不一樣頻率的方波。脈寬調制模塊和計數器對輸出的頻率計算。通過檢測計數器的數值和與設定閾值進行比較,可以間斷電容感應開關的開合。

        軟件部分集成了補償因環境變化和傳感器物理特性差異的算法,還可以識別按鍵的標識、滑條的位置和二維觸摸板的位置,使得電容感應開關穩定。

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        圖3 電容感應原理

        電容感應在本設計里做成一個滑條,手指在上面滑動就可以改變特定界面下特定的量,如多媒體下的音量,空調界面下的風量等。電容感應滑條的應用與傳統的機械開關旋鈕等相比,具有耐用、美觀、操作方便等優點。駕駛員不用精確對準那個按鈕去調節,而是大概朝著滑條的位置就可進行模糊的調節。

        依照電容感應原理,本設計PCB滑條的設計如圖4所示。

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        圖4 電容感應PCB的設計

        外形設計

        與現在市面上的各款中控臺面板相比,此款中控臺的設計具有很強的視覺沖擊。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,對比鮮明,富有時尚感。整個操作界面上沒有雜亂的按鍵,圓形的觸摸屏與環繞四周的按鍵搭配,既顯得勻稱又不會給人單調的感覺。如圖5所示。

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        圖5 車載面板外觀設計

        軟件設計

        本設計中的軟件部分占用了8K的FLASH容量,通過一個主循環查詢按鍵的輸入,再結合當前的界面組合出一種任務。軟件流程圖:

        優點與創新

        簡單的操作界面

        摒棄了傳統的多按鍵設計方式,操作界面僅由五個按鍵和一個電容感應滑條構成,仍然能夠有效控制包括FM收音機、多碟CD播放器、DVD播放器等在內的多媒體系統以及車載空調、時間日期顯示、車內外溫度顯示和系統設置等多項功能。五個按鍵在不同條件下可以實現不同的控制功能,不會因為按鍵的減少而影響使用。而且按鍵分散,只要大致判斷其方位就能夠進行正確操作。相對于同樣實現上述功能的、滿是按鍵的中控臺,電容感應中控臺在外觀上有著其無可比擬的優勢,簡潔的操作界面設計不僅在視覺上給人清新的感覺,在使用上也可以避免因為按鍵過多、過于密集引起的駕駛員的誤操作,或延長尋找按鍵的時間。


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