触控滚轮技术如何优化微波炉和烤箱上的复杂用户界面？

当你走进零售商店，快速地看一眼家电产品，你就会发现诸如烤箱和微波炉等简单的家电现在拥有非常复杂的用户界面。家电制造商已经添加了创新的操作模式，以更好地准备美味的晚餐，但这些功能需要许多按钮来控制。

壁式烤箱或微波炉拥有超过25个按钮来控制设备内置的所有功能，这对于消费者来说虽然司空见惯，但同时也令人生畏，并且很多功能需要多次击键才能运行。

触控滚轮技术的出现使微波炉和烤箱的复杂用户界面得到了简化。作为本系列文章的第一篇，本文介绍了几种方法，揭示电容式触控传感器如何帮助家电设计师应对用户界面设计的挑战。

简化常用功能

使设备更易于使用的第一步是减少激活常用功能的步骤。输入烹饪时间或设置烘焙温度通常需要几个步骤，并且许多设备使用数字键盘来执行此任务。如果可以将击键输入过程简化为一次触摸和拖动交互，会怎么样？

触控滚轮通过测量几个传感电极电容的变化来检测手指周围的位置。触控滚轮非常适合输入参数，因为用户只需触摸轮上的任何位置，然后顺时针或逆时针拖动手指即可增加或减少某个值。最终结果是将几次击键减少到一键操作。

图1展示了典型触控滚轮的图案几何形状。如图所示，其上有4个相同的传感元件，可以安装在印刷电路板上的覆铜区。传感元件相互嵌合。当手指在滚轮上顺时针或逆时针移动时，会减少手指和当前传感器之间的表面积重叠，并增加手指和下一个相邻传感器之间的表面积重叠。表面积的变化导致元件电容的可测量变化。触控滚轮元件之间电容的变化经软件处理成触控位置。

图1：电容式触控滚轮传感器

性能和可靠性

微控制器(MCUs)比如MSP430FR2676非常适合在设备中使用高分辨率触控滚轮，原因如下：

• 多达四个电极的并行测量消除了滚轮电极间寄生电容的不良反应，从而实现了更精确的位置跟踪。

• 经过验证的滚轮定位算法包含在低成本只读存储器中，以释放可编程存储器。

• 可以实现多达1000点的位置分辨率。

如果您担心传感器的电噪声鲁棒性，MSP430FR2675和MSP430FR2676微处理器具有以下功能来简化您的电磁兼容性认证:

• 一种抗传导和辐射噪声的跳频振荡器。

• 硬件加速后处理以释放中央处理器资源。

• 使用TI的CapTIvate设计中心工具进行简单的配置和调整。

• 通过利用用户界面的电容式触控感应提升您的产品质量，并考虑使用触控滚轮减少触控点。

其他资源

• 通过购买电容式触控自电容按钮、滑块、滚轮和接近传感器电路板；电容式触控MSP430FR2676MCU电路板；和MSP430 CapTIvateMCU编程器评估滑块和滚轮传感器的应用可能性。

• 使用TI应用报告“使用OpenSCAD脚本自动化电容式触摸滑块和车轮PCB设计”中提供的脚本，快速轻松地生成适合产品尺寸的滑块和车轮传感器图案。

• 请参阅应用报告“电容式触控手势软件和调整。”