过度、无休止地运用QWERTY键盘,将会有一种被称为腕管综合征的“盛行病”的产生,小编作为一名网络修改,是深受其害。不过现在不必忧虑了,这倒不是由于人机界面(HMI)的需求减少了。而是QWERTY键盘在消费电子产品中的人物逐步被其他界面所替代,迎来接触屏的年代。
相反呈现了一些新的挑选,比方运用一组定制化装备的专业接触按键,并借助于一个塑料膜,让一切都坚持洁净并可清洗,许多微波炉上所运用的按键。另一种办法是运用现在盛行的接触屏界面,它们在许多新式运用中被不断列入规划考量之中。
有两方面的原因促进了接触屏的开展。首要,由于智能手机和轿车操控台运用带来的大批量出产和技能前进,本钱得到下降。其次是灵活性,由于屏幕显现器能够进行动态重装备,以在每一步用户输入过程中显现不同的软按键。这为初始规划带来了更大的灵活性并提升了用户交互性。此外,用户已十分习惯于运用接触屏,并将其广泛用于平板电脑、ATM、气泵等范畴,因此它成为了安防体系操控面板、智能温控界面乃至是集成智能家居操控器等各种家庭主动化设备的抢手之选(图1)。
图1:布满传感器和操控器的智能家居借助于多方技能的前进已成为实际;即便支撑长途智能手机操控的体系也都依赖于专用操控面板来完成室内运用和设置。
当然,用户界面并不受限于接触屏技能。一些供货商正在竭力投入到其他技能的研制中,例如用户声响指令和手势/触觉。但迄今为止,这些技能尚不具有满意的功用、一致性、效益或本钱优势,使其可跻身大众化家居运用。不过,可能在一些特别场合下它们仍是具有必定优势的,例如针对一些特别的残障人士。
电阻屏仍是电容屏?
接触屏可选用电阻或电容技能。简略来说,电阻传感运用薄型、弹性资料的通明导电塑料顶层,而与导电的玻璃层相别离(见图2)。在用户按压顶层时,两个导电面便会产生接触,而电阻途径由接触屏操控器沿X轴和Y轴进行丈量,以确认按压点。
图2:电阻接触屏运用一对导电通明层;按下有弹性的顶层将在两个层之间产生一个导电途径,可经过丈量所产生的电阻来确认手指的接触点。
电容接触屏相同也是由两个别离的导电层组成,但这两层均为非弹性玻璃;有一种改变方式是,底层被一组导电网格线所掩盖(见图3)。当用户手指接触容性外表的玻璃时,手指本身的电容将会导致部分静电场产生失真(由于人体是一个电荷导体)。接触屏操控器将监测失真所构成的电容改变,相同是丈量X和Y两个方向,以确认手指接触屏幕的方位。
图3:关于电容接触屏,手指挨近将使绝缘层与导电层之间构成的电磁场产生失真。
每一种办法都依据要求,在功用、用户体会和本钱之间进行权衡。一般来说,电容技能关于中小型屏幕(最大约10英寸)而言愈加合算,由于其本钱会跟着尺度而显着增大。它支撑多指操作、高档手势以及扩大/缩小等操作,但关于家庭主动化或智能设备的用户体会而言,这些操作往往并不需求。
相较于电阻显现屏,电容显现屏的亮度更高,这是由于底层图形源与顶层之间相隔的层数较少。相同,这个特性关于大多数光线较好的家居环境而言并不是关键因素。不同于电阻接触屏顶层较薄并且要用手指按压,电容接触屏顶层较厚且选用防刮玻璃,因此也更坚固耐用。
最终,关于相同的尺度,电容技能比电阻技能对功率的要求更低。尽管低功耗往往是一个正目标,但关于选用交流电源的家庭主动化体系或接触屏仅仅更大设备一部分的运用场合而言,低功耗所凸显出来的优势就不如在现场手持设备中的重要了。关于大多数家庭主动化操控器和电器规划,电阻接触屏凭借着工艺特性与本钱优势,在未来一段时间里将成为首选。
关于家用电器,咱们应紧记其预界说、功用受限需求的意义。不同于智能手机中用户接触屏界面有必要要能够处理web页面、电子邮件和视频等随机和不确认状况,家用电器或家庭操控器的人机界面(HMI)功用愈加受限。它只需求支撑一组有限的特性、功用和用户软键,一切这些都是能够预先界说好的。这意味着,关于缩放或手指拖放等额定特性,并不需求有愈加杂乱、具有附加功用的接触屏解决方案。
ROHM BU21021GUL接触屏操控器是一种典型的电阻界面(见图4)。该芯片可与各种传统的4线制电阻接触屏调配运用,能够检测X/Y坐标,包含单点检测形式下的接触压力以及两点检测形式下的一对X/Y坐标。它搭载了一个专用的嵌入式CPU进行噪声滤除、坐标核算以及手势检测,然后减轻了体系处理器的作业(及相关编码/调试操作)。
关于许多家庭主动化和家用电器等不需求接触屏能够供给的一切功用的运用,选用一组接触感应按钮即可满意其对用户界面的要求。这下降了BOM本钱和物理连接数,所带来的密封外表相较于分立式机械开关具有更大的可靠性。针对这类规划,Cypress Semiconductor推出的CY8CMBR2016 CapSense Express 16键矩阵操控器(见图5),可轻松调配电容接触用户面板运用。这是一款硬件可装备%&&&&&%,不需求任何的软件东西、固件编码或器材编程操作。
Cypress CapSense操控器选用Cypress的SmartSense主动调校算法,因此无需手动“调理”其呼应,并对按键和相关印刷电路板中不可防止的电容改变进行补偿。这也就缩短了开发和出产周期。此器材支撑多达16个能够恣意布局(如线性或矩阵阵列)的电容接触按键。借助于其向后兼容的按键扫描界面,规划人员可替换掉机械开关,或快速晋级并改进火灾报警器操控面板、安防体系乃至是门锁上的现有的键盘式运用。
图4:ROHM BU21021GUL电阻接触屏操控器搭载一个专用处理器,经过嵌入式算法来履行噪声滤除和接触评价等操作,从而可防止体系处理器处理这些专门的深重作业。
图5:Cypress Semiconductor CY8CMBR2016 CapSense Express 16键矩阵操控器规划用来将分立式机电开关轻松晋级到密封式%&&&&&%开关,十分适用于需求有限功用的运用场合,如微波炉或洗碗机。