一種燈光控制用戶界面的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
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使用電容感應(yīng)器不僅可以讓用戶界面擁有光滑且極具吸引力等優(yōu)勢(shì)，而且還能夠節(jié)省成本，讓解決方案更加經(jīng)久耐用，免受抖晃影響。部分使用電容感應(yīng)器的其他特性還包括背光和靠近觸發(fā)器件背光，可讓系統(tǒng)面貌煥然一新，為設(shè)計(jì)人員帶來(lái)大量設(shè)計(jì)余裕。
電容感應(yīng)
電容感應(yīng)技術(shù)是一種用戶輸入方法，這項(xiàng)技術(shù)不再只是應(yīng)用于少數(shù)精選產(chǎn)品的邊緣技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于上千種、數(shù)百萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)品當(dāng)中。設(shè)計(jì)公司、生產(chǎn)廠商和半導(dǎo)體公司都在大量投入，以求在這個(gè)快速拓展的市場(chǎng)中占據(jù)更大份額并建立自己在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，這項(xiàng)技術(shù)本身也在這一過(guò)程中獲得了持續(xù)的發(fā)展。這些發(fā)展的核心部分正是感應(yīng)方法本身，也就是用于測(cè)量和轉(zhuǎn)換電容值為數(shù)字值并隨后對(duì)數(shù)字值進(jìn)行處理、控制和輸出的過(guò)程。目前最為常用的感應(yīng)方法是電荷轉(zhuǎn)移、逐次逼近、Sigma-Delta調(diào)制和互電容測(cè)量。
CY8C21x34 – PSoC系列器件提供的電容感應(yīng)CSD法可以用于本應(yīng)用。這種方法使用開(kāi)關(guān)電容器和Δ-Σ技術(shù)來(lái)測(cè)量感應(yīng)器的電容。圖3的方框圖說(shuō)明了在CY8C21x34實(shí)現(xiàn)CSD的方法。
圖3：在CY8C21x34中使用CSD的方框圖
在這種方法中，使用開(kāi)關(guān)電容技術(shù)將感應(yīng)器的電容Cx仿真為一個(gè)電阻。仿真得出的阻抗值可通過(guò)以下方程式1得出。
本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/168888.htm 因此，調(diào)制器電容器CMOD通過(guò)仿真電阻充電。當(dāng)CMOD兩端的電壓超過(guò)VREF時(shí)，比較器的輸出會(huì)連接泄漏電阻器RB接地以泄放CMOD.這將把比較器的輸出置于LOW,斷開(kāi)電阻RB.這個(gè)過(guò)程將不斷重復(fù)，比較器會(huì)輸出一串開(kāi)啟計(jì)數(shù)器的脈沖。計(jì)數(shù)器的輸出是對(duì)應(yīng)著感應(yīng)器電容的數(shù)字值。
當(dāng)以手指觸摸感應(yīng)器時(shí)，感應(yīng)器的電容會(huì)增加，并降低Req.這樣會(huì)更快地為CMOD充電。由于泄漏時(shí)間恒定，充電時(shí)間可變，比較器輸出的將是一串占空比不同的脈沖。在本例中，對(duì)于時(shí)間較長(zhǎng)的情況，比較器的輸出將處于HIGH狀態(tài)。因此，計(jì)數(shù)器的輸出將發(fā)生變化。這種從計(jì)數(shù)器獲得的計(jì)數(shù)變化將幫助檢測(cè)手指的貼近。
使用偽隨機(jī)序列（PRS）生成器生成開(kāi)關(guān)頻率，可以擴(kuò)展開(kāi)關(guān)頻率信號(hào)的頻譜，降低輻射，增強(qiáng)抗噪能力。
用戶界面
環(huán)境光控制器的基本用戶界面可以對(duì)紅、綠、藍(lán)三色以及光照強(qiáng)度的選擇進(jìn)行控制。因此，它需要至少4個(gè)電容按鈕和1個(gè)滑條來(lái)控制光的強(qiáng)度值和色彩的飽和度。滑條可設(shè)計(jì)為放射狀的滑條?；瑮l段數(shù)可以根據(jù)多種因素來(lái)確定，如滑條直徑、達(dá)到100%值的轉(zhuǎn)數(shù)，外覆層厚度，等等。
典型的感應(yīng)器設(shè)計(jì)布局如圖4所示。這種設(shè)計(jì)為光的紅、綠和藍(lán)分量安排了電容開(kāi)關(guān)。另外它還安排了一個(gè)亮度開(kāi)關(guān)。中間的放射狀滑條用來(lái)根據(jù)通過(guò)按下R、G、B或者強(qiáng)度開(kāi)關(guān)選擇的功能來(lái)控制色彩飽和度和光的強(qiáng)度。
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