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德州儀器CapTIvat應用多元 電容觸控翻轉HMI設計

TI行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪表示,電容觸控可解決傳統按鍵容易因環境因素產生故障的困擾。

在智慧手機的帶動下,觸控技術逐漸取代傳統按鍵,成為新世代主流人機介面,應用領域也從手機、平板電腦等消費性產品,延伸到智慧家庭、智慧工廠的各種垂直市場,不過TI行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪表示,與消費性產品相較,家用或產業用設備,對電源功耗、運作穩定性與長期供貨的要求都更高,因此關鍵零組件的選擇非常重要,TI的CapTIvate技術與相關產品,就滿足了上述需求。

現在市場上的觸控技術早已由過去電阻式轉換為操控更靈敏、應用更多元的電容式,而電容式觸控技術不但簡化了傳統人機介面的操作方式,也大幅提升了對環境的耐受度。詹勳琪以工業和家庭兩大領域為例,現在製造業所使用的機台,其操作介面仍以按鍵居多,而按鍵縫隙非常容易卡入粉塵或讓油汙侵入。至於在家用部分也有類似狀況,歐美住家大多為獨棟建築,裝置在屋外的按鍵式門鈴門鎖容易因雨水、灰塵所侵蝕造成損壞,有鑑於此,現在已有大量的機器設備廠商改採一體成型的螢幕,以玻璃表面的電容式觸控螢幕取代按鍵式介面,全面防止灰塵、油水的侵入破壞。

對此需求,TI在近年推出結合該公司CapTIvate與FRAM兩大技術的MSP430 MCU,此產品已經過IEC 610004-6認證,且其耗電量為市場上同類型產品最低,並可增加多達16個按鈕介面與支援距離感測,所採用的CapTIvate技術,讓設計者選用玻璃、塑膠、金屬等材質作為產品外觀時,仍可靈敏觸控操作使用介面。至於FRAM的好處則有不會因失去電源導致資料遺失、幾近無限次的讀寫次數、低耗電與資源配置更具彈性等優點。

在TI的MSP430 MCU系列中,詹勳琪特別介紹了MSP430FR2675和MSP430FR2676這兩款產品,他指出這兩款MCU的優勢包括易於使用、多功能性、最低功率與穩健性和可靠度。透過一系列工具與資源,工程師可以在5分鐘內開始著手設計,大幅縮短開發時程,另外TI也提供了自電容(self-capacitance)、互電容(mutual-capacitance)感測器與包括按鈕、滑動觸控、滾輪和接近感測(proximity sensing)在內的程式庫,這些可完全自主配置的軟硬體,讓設計更靈活。TI的MSP430 MCU無需CPU干預即可自動監測觸控,可確保較長的電池使用壽命,經過IEC和IPX認證的抗傳導雜訊和防潮解決方案,也避免錯誤觸控偵測,讓產品更具可靠性。

除了產品外,為協助客戶縮短產品上市時程,TI也推出了與CapTIvate程式設計板(CAPTIVATE-PGMR)或與TI LaunchPad開發套件相容的新型BOOSTXL-CAPKEYPAD BoosterPack外掛程式模組。詹勳棋指出,此一開發套件與模組,將可有助於產品開發。另外BoosterPack模組也加入在CapTIvate設計中心和線上CapTIvate技術指南的MCU檔案,並擁有一系列易上手的工具、軟體、參考設計和文件,最後開發工程師也可以藉由CapTIvate技術和透過加入TI E2E 線上社群,尋找解決方案與支援。

詹勳琪指出,隨著智慧化概念的落地,各領域對MCU的需求也逐漸改變,低耗電、抗干擾已然成為必要規格,TI在MCU技術布局多年,提供了完整的軟硬體方案,將可協助客戶縮短開發時程,設計出最符合市場需求的產品。

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