電容式接近傳感器:零成本升級系統(tǒng)![上]

2013-08-16 09:26 來源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

用戶界面(UI)實施在過去幾年間不斷演進(jìn)發(fā)展。系統(tǒng)設(shè)計人員若為實現(xiàn)電容式用戶界面添加電子元件,就能開發(fā)出極富差異化功能的系統(tǒng)。在大多數(shù)系統(tǒng)中,按鈕和旋鈕正被電容式觸摸按鈕和滑條所取代。這種用戶界面為系統(tǒng)添加了一種額外組件,即也可用于實現(xiàn)接近感應(yīng)的電容式感應(yīng)控制器。在用戶界面中集成接近傳感器可實現(xiàn)獨特的用戶體驗,同時降低總體系統(tǒng)功耗。俗話說,“天下沒有免費(fèi)的午餐”,但是接近感應(yīng)確實可以在不增加任何成本的情況下在大多數(shù)系統(tǒng)中實施。為系統(tǒng)用戶界面添加接近傳感器有兩個優(yōu)勢:

● 根據(jù)手與面板的接近程度來控制觸摸板和顯示屏背光LED

● 根據(jù)手與面板的接近程度來控制按鈕和滑條的掃描速率

背光控制 – 為觸摸板和顯示屏添加背光LED非常重要,這樣消費(fèi)者就能在黑暗中操作設(shè)備。背光LED如果持續(xù)開啟會耗用大量電流。部分系統(tǒng)使用環(huán)境光傳感器來檢測光亮度,并相應(yīng)控制背光。但是,當(dāng)用戶不持續(xù)使用系統(tǒng)時,就不需要閱讀按鈕和顯示屏上的圖標(biāo),這時用于點亮屏幕的電能就會被浪費(fèi)掉。一種降低功耗更為高效的方法是,用戶在任何時候需要操作設(shè)備時都可控制背光LED。此外,當(dāng)手接近控制面板時打開背光LED還能優(yōu)化用戶體驗。如果背光LED持續(xù)點亮,不僅很煩人而且還會分散消費(fèi)者的注意力。

可將接近感應(yīng)功能用于進(jìn)行手部接近檢測。如果手進(jìn)入范圍內(nèi),則背光LED被打開。例如,圖1(a)顯示了手未進(jìn)入接近檢測范圍時觸摸板的狀態(tài)。當(dāng)手接近該面板時,電容式接近傳感器就會檢測到它的存在,并由固件打開背光LED,如圖1(b)所示。很多應(yīng)用都可以通過接近傳感器來控制背光LED,如家用電器、筆記本電腦以及手機(jī)按鍵等。

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圖1(a):手未進(jìn)入接近范圍時的觸摸板

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圖1(b):檢測到手指接近時觸摸面板的背光LED點亮

掃描速率控制 - 在電容式感應(yīng)控制器中,功耗與給定時間內(nèi)所掃描傳感器的數(shù)量成正比。如果能減少所掃描的傳感器數(shù)量,功耗就會隨之降低。低功耗不僅對于手持式應(yīng)用來說至關(guān)重要,而且對于市電供電的應(yīng)用來說也是如此,都需要確保節(jié)省電量以達(dá)到綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。如果需要掃描的傳感器數(shù)量減少,控制器就可以在休眠模式下保持更長的時間。在用戶界面中,只有在手靠近面板時才能觸碰按鈕,因而可以使用接近傳感器且僅對該傳感器進(jìn)行定期掃描。當(dāng)控制器檢測到手處在設(shè)備的臨近區(qū)域內(nèi)時,才會開始掃描剩余的傳感器。否則,控制器在掃描完接近傳感器后會進(jìn)入休眠模式。

從上述介紹的例子中不難看出,在這些應(yīng)用中檢測手與面板的絕對距離并不重要,唯一的系統(tǒng)要求是檢測出可確保在手接近觸摸板時系統(tǒng)能以足夠快速度做出響應(yīng)的最小距離。該距離取決于傳感器設(shè)計以及所采用的電容式感應(yīng)控制器。

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