适用于高科技家电的电容式技术?

2017-12-01 10:02:15 post by microhm

比如说,可同步操作的厨房家电已准备引发一场烹饪革命,我们以远端遥控设定烤箱,瓦斯炉具及微波炉来进行精确的温度控制与进餐准备。家电可以利用蓝牙(蓝牙)与智慧型手机和其他网路化的装置通讯,来协调各式各样的任务利用冰箱内建的摄影镜头,可以远端订购生活用品;甚至还可以检查洗衣机和洗碗机内部的清洁剂供应液位是否过低。多家主要的家电制造商都在开发或者已推出网路家电产品线,这类产品的设计可以协调并简化大量繁杂的家事,更可与物联网(IOT)技术衔接,实现智慧家庭(智能家居)。


家电用的马达及其他的机械条件的发展步伐,往往落后于功能性的技术发展速度。这意味着当今的设计工程师们需要找到具有成本效益的策略,将最新的电子功能导入到高阶机型的家电当中,以满足高要求消费者的需求,同时为经济型的中阶和基本款产品提供简化的选项。


同时具备功能性及趣味性的电容式技术

现有的电子解决方案与设计策略的组合不断扩大,有助于制造商设计出更为时尚,智慧的产品。先进的电容式触控感测器等技术可提供设计自由度,实惠价格及可扩充性,为更多的家用电器增添强化的LED照明和其他高阶功能。下一代的电容式技术能给予更大的设计自由度,以经济的方式来整合各种强化性能,提高家电的功能性,对于当今喜爱高科技的屋主而言,更具吸引力。


电容式触控感测器在高要求的应用中部署广泛,性能久经考验,可以透过测量电容上的变化来探测是否有物体存在(通常是将手指放在图标标示的触控区)。电容式感测器的轻触式触控功能可迎合所有人,而且更加好用。新款家电采用客制化的电容式触控感测器开关,结果将逐步替换掉机械式开关,这是因为前者可以提供更大的设计灵活性,并比传统的系统更为耐用,而且家电的操作效率也会更高。


电容元件可以采用客制化设计,适用于全系列的家电应用,从体积较小的微波炉和饮料机到专业的烤箱和冰箱内。电容式触控开关依照IP67等级的规范而设计,能够有效地避免灰尘,水和化学品的侵入。电容元件采取固态设计,不含任何运动零件,从而可延长产品的寿命。


一套有效的整合式电容解决方案通常包含图形覆盖膜(覆盖),选装的背光层,以及电路。启动时,无需直接的电气接触,这样覆盖膜面板可以采用一层更厚的高耐久性塑胶或压克力材料构造,使其显得更加平整,并呈现更为理想的玻璃状外观。在选择和制作覆盖膜时,环境因素是重要的考虑事项。尽管大多数的住宅都处在相对稳定的环境中,家电则容易受到每天温度和湿度变化的影响,此外,还有频繁使用产生的影响;有些时候,家居使用者还会出现使用不当的情况。


赋予创造性与可扩展性


图形覆盖膜提供了第一印象,而电容元件背后的功能来自于电路。电容介面有多种基板材料可选,包括刚性的印刷电路板,或者聚酯和聚醯亚胺的柔性电路在内,而每一种基板在设计上都具有独一无二的挑战,制造成本及在操作上的局限也各不相同。微处理器在电路中居于核心地位,使电器可以正确地运行,允许韧体客制功能,连接性和强化的使用者体验。


电容式触控开关具有一系列功能上的特点,以及具有附加价值的功能,包括客制化的背光,离散式按钮,线性滑杆,以及滑动转盘等。设计人员越来越多的利用这些强大功能,以及设计灵活性,将节能低功率的LED照明以创新的方式整合到电容式触控感测器开关中。独立的LED在性能输出,输入要求,以及环境规范方面提供很多不同选项,从而突显了整体组装设计对客制化解决方案的需求。


例如,一台基本型的洗碗机可能只在所有按键上提供简单的开关照明功能,然而高阶型号却以相同的基本覆盖膜整合彩色的LED指示灯,并且增加功能以实现可调节控制功能,或者逐渐变暗的亮度控制效果。这种具可扩充性的设计层次,往往可协助制造商节省成本。


在最近的一项原型设计专案中,一家电子解决方案的制造商开发出触控感应的开关面板,让客户针对同一产品线同时设计的冰箱和洗碗机的外表和观感互相配衬。除了美感匹配之外,制造商还希望各个不同的家用电器和型号能重新利用基本型触控式感测器的电路图,从而能够协助标准化整体使用者介面,以获得最佳的视觉冲击力,功能性,协助客户实现现有及未来家电产品的相容性。可扩充的原型元件相对较长和较窄,以整合的微控制器来实现面板功能。精密的小键盘设计则采用了多个紧密排列的电容式触控按键,滑杆及旋转手势控制功能,可以单独或一起点亮,并逐渐变暗。


LED背光是覆盖膜和电路之间的一层薄层设计,与侧光技术或边缘按钮相比,在家用电器上通常可以提供更加简洁的美感。由于LED提供的是单点光源,显微组织结构可导致光束在背光区域上均匀的散布开来。两种原型设计都结合成型光导与散射的LED照明,在更大的可视覆盖膜表面区域上实现更加均匀一致的照明范围。采用高速串列通讯技术来管理照明控制与感测器报告,确保一致的灵敏反应。


醒目,高效率且稳健


优异的功能和时尚的设计,为家电消费者带来了良好的第一印象。在家电的设计中,电容式触控输入的发展速度现已超过了机械式介面与电阻式触控,电容式开关是一种可扩充的支援技术,在直觉的使用者介面中可提供更高的整体可靠性,以及更加醒目的LED增强功能。客制化的电容式设计可以整合并融入多种的开关格式与布局,以及各种触控式和非触控式产品的组合下一代家电设计中的其他主要优势包括:


˙坚固耐用的固态设计,无发生磨损的运动零件;˙便于家电的清洁,防污染及化学品的无缝覆盖膜;˙厚聚酯覆盖膜或玻璃可提供保护,并且轻触即可启动;˙设计优雅,外观方案几乎不受限制 - 色彩,材质及别树一帜的LED背光解决方案;˙简化功能控制单元和客制化韧体的整合过程。


消费者信赖领先的家电品牌,并且信赖高阶产品的声誉及品质。电容式开关技术可以协助制造商的产品在展示中心内脱颖而出,让精通科技的买家爱不释手。


文章来源:EDN电子技术设计


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