雖然機(jī)械按鍵(輕觸鍵)控制技術(shù)很成熟,且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉,已在很多電子產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用,但由于機(jī)械按鍵本身具有易磨損,并受溫度、濕度影響較大,所以故障率一直較高。另外,采 用機(jī)械式按鍵控制電路的電磁爐,需要在面板按鍵的相應(yīng)位置開孔,然后粘貼一張薄膜進(jìn)行覆蓋,如圖1所示。 圖1 機(jī)械式按鍵使用時(shí)間一長(zhǎng),薄膜會(huì)破裂、變形或者脫膠,薄膜就容易與面板粘貼處開裂,如圖2所示。電磁爐在使用過程中,面板難免會(huì)沾上一些水分、油漬,這些水分、油漬就會(huì)從開裂處滲人到內(nèi)部 ,輕則引發(fā)多種故障,嚴(yán)重時(shí)將燒毀元器件。 圖2 新一代電容觸摸感應(yīng)式控制技術(shù)完全能夠彌補(bǔ)機(jī)械式按鍵的缺點(diǎn),具有耐磨損、防水保護(hù)及不受溫度、濕度影響,且造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),成為新一代電器產(chǎn)品控制電路的新寵。電容觸摸感應(yīng)式控制技術(shù) 已廣泛地應(yīng)用于手機(jī)、影碟機(jī)、電磁爐、抽油煙機(jī)、洗衣機(jī),微波爐、電子秤、MP3、MP4、數(shù)碼相框、多媒體音箱、液晶電視、液晶顯示器等產(chǎn)品中。由于該類控制沒有傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵,不需要在面板 上開孔,面板可以采用一塊整體的玻璃、陶瓷或塑料等材質(zhì),既方便清潔,還美觀大方。另外,將觸摸技術(shù)應(yīng)用在電磁爐產(chǎn)品中,同時(shí)也消除了從面板上滲水的故障隱患。 一、電容觸摸感應(yīng)式控制技術(shù)的基本原理 所謂電容觸摸感應(yīng)式控制技術(shù),其核心就是利用張弛振蕩器產(chǎn)生數(shù)百千赫茲的正弦波,然后將這個(gè)正弦波信號(hào)加在各個(gè)彈簧導(dǎo)電盤上,當(dāng)用戶的手指接觸到導(dǎo)電盤的時(shí)候(即使有面板隔開,但對(duì)于高 頻信號(hào)而言,玻璃、陶瓷、塑料等材質(zhì)面板仍相當(dāng)于導(dǎo)體),相當(dāng)于給彈簧導(dǎo)電盤對(duì)地接了一只電容,利用電容通交隔直的特性,高頻信號(hào)通過電容分壓,彈簧盤上的信號(hào)電平將降低。 這個(gè)降低的信號(hào)電壓施加在閾值檢測(cè)器上(或者被送到比較器內(nèi)部電路進(jìn)行處理,使相應(yīng)輸出端輸出電平翻轉(zhuǎn)),即可以產(chǎn)生觸摸/無觸摸的信號(hào)。 市場(chǎng)上常見的采用電容觸摸感應(yīng)式控制技術(shù)的電磁爐,按控制接口類型分類主要有二種: 第一種是將張弛振蕩器產(chǎn)生的數(shù)百千赫茲的正弦波加到各個(gè)功能鍵彈簧導(dǎo)電盤上。并將 各個(gè)功能鍵與比較器的輸人端分別相連,通過比較器內(nèi)部電路進(jìn)行比較,在輸出端實(shí)現(xiàn)高低電平的變化,并且一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O口,每個(gè)I/O口分別用高或低兩種不同的電平來表示按鍵的開或關(guān)。這 種方式的優(yōu)點(diǎn)是:不需改動(dòng)以往主系統(tǒng)的軟硬件,只需單獨(dú)做一塊鍵盤小板就可以實(shí)現(xiàn)觸摸按鍵功能,很適用于老產(chǎn)品改造,因此這種方式在較早電磁爐上較常見,其工作原理示意如圖3所示。 圖3 工作原理示意圖 第二種方式是鍵盤輸人接口與第一種一樣,不同的是輸出采用SPI、IIC、UART或是采取有限的幾根I/O口來輸出編碼數(shù)據(jù),這種方式的優(yōu)點(diǎn)是所需的I/O口少,輸出一般只需要2~3個(gè)I/O口即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 傳輸。這種控制方式的工作示意圖如圖4所示,但在電磁爐中比較少見。 圖4 控制方式的工作示意圖 |
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