電容式感應(yīng)照明控制用戶界面

　　智能照明控制技術(shù)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用于消費領(lǐng)域。餐廳、酒吧、辦公室、電影院、家庭、飛機(jī)、汽車等，這些只是成熟照明控制方案中的一小部分例子，其增強(qiáng)了整體氛圍和用戶體驗。粗大的照明控制面板和數(shù)以百計按鈕的日子一去不復(fù)返了。今天的照明系統(tǒng)更智能，可以對光強(qiáng)度、色調(diào)和飽和度進(jìn)行控制，只需一個觸摸按鈕即可。

　　圖1顯示了一個基本照明控制技術(shù)應(yīng)用的框圖。它有一個用戶界面，其可以選擇預(yù)設(shè)的照明選項，或直接控制燈具。一些系統(tǒng)還有環(huán)境光感應(yīng)器，其可以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境自動控制室內(nèi)燈光。根據(jù)用戶/環(huán)境傳感器的輸入，控制器將控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測LED /燈具特性的光控制器。

　　圖1:基本的環(huán)境光控制器框圖

　　本文將重點介紹高效照明控制用戶界面設(shè)計。市場上有很多照明控制系統(tǒng)，用戶界面通常是決定系統(tǒng)和產(chǎn)品成功與否的關(guān)鍵。

　　我們的想法是要提高用戶控制，設(shè)計不再需要大量的選擇按鍵和面積占用，可以用更獨特更智能的電容式觸摸感應(yīng)按鈕或滑條控制。使用電容式感應(yīng)界面不僅可以提供吸引眼球的面板設(shè)計，而且使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的魯棒性，沒有抖動，性價比高。此外，電容式傳感器的可編程檢測距離能力在接口方面引入了一個全新的維度。這篇文章的關(guān)鍵議題包括，電容式傳感技術(shù)，用戶界面，徑向滑條，LED背光和接近感應(yīng)。

　　電容式感應(yīng)

　　PCB上的每一條銅線都有一定的相關(guān)寄生電容。利用該屬性，電容式傳感器可以由PCB上的銅泊實現(xiàn)。傳感器上面有一層絕緣覆蓋物，可以保護(hù)每個傳感器不受ESD和和用戶電氣影響。當(dāng)用戶觸摸傳感器上的覆蓋物時，該傳感器的電容會發(fā)生變化。這是由于手指引入的電容與傳感器的電容并聯(lián)在一起。該技術(shù)用于測量或檢測電容傳感器的變化，稱為電容式感應(yīng)。圖2顯示了一個簡單的檢測傳感器電容變化的實現(xiàn)方式。

　　圖2:電容式感應(yīng)技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)

　　該電路主要使用開關(guān)電容技術(shù)等效成一個電阻。等效電阻的值是:

　　方程1

　　根據(jù)方程1，傳感器電容增加。等效電阻減少。電阻值的變化使電流Isensor也發(fā)生變化。該電流變大，轉(zhuǎn)換為電壓信號然后進(jìn)一步處理。快速ADC(通常是SAR ADC)可用于將電壓信號進(jìn)行數(shù)字化處理。通過在固件中跟蹤數(shù)字化數(shù)據(jù)和相關(guān)電壓信號，我們可以探測到手指電容帶來的電容變化。