在嚴酷環(huán)境中使用觸摸接口

觸摸感應(yīng)方法用于取代大多數(shù)傳統(tǒng)的輕觸開關(guān)輸入，成為家用電器應(yīng)用中使用的新型人機界面。然而，在惡劣環(huán)境中使用這種檢測方法，對于大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計人員來說仍然是一個挑戰(zhàn)。在按鍵檢測中，快速響應(yīng)和無誤觸發(fā)的良好平衡始終是用戶界面設(shè)計的一個重要因素。飛思卡爾 MCU 中的觸摸感應(yīng)輸入 （TSI） 模塊提供具有高靈敏度和耐用性的電容式觸摸檢測，可以幫助客戶更快地適應(yīng)這種人類觸摸感應(yīng)技術(shù)。本應(yīng)用說明介紹了如何在應(yīng)用中使用 S08PT 系列 MCU 功能，重點關(guān)注觸摸感應(yīng)接口和安全方面。本應(yīng)用說明說明了電路設(shè)計、智能軟件控制和可靠機械結(jié)構(gòu)方面的不同技術(shù)，以展示如何實現(xiàn)具有故障處理保護和快速 TSI 響應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計，在極端條件下不會發(fā)生任何誤觸發(fā)。從最終用戶的角度來看，大多數(shù)關(guān)鍵場景和意外用例都必須提前充分研究和充分覆蓋，以防止任何嚴重的缺陷，堅持在最終設(shè)計階段，這會導(dǎo)致整個項目進度的嚴重延遲。

使用 MC9S08PT60 MCU （PT60） 開發(fā)帶有觸摸界面的完整微波爐設(shè)計，為從事類似產(chǎn)品設(shè)計且安全的客戶提供快速啟動解決方案要求。freescale.com 上提供的文檔 AN4476：家用電器應(yīng)用中 5V 8 位系列的系統(tǒng)設(shè)計指南和 AN4463：如何在噪聲環(huán)境中開發(fā)穩(wěn)健的軟件提供了 EMC 設(shè)計注意事項的詳細描述。本應(yīng)用說明僅重點介紹用于增強安全性的硬件、固件和機械設(shè)計技術(shù)。

此硬件設(shè)計中使用的 LCD 面板的串行總線控制 LCD 驅(qū)動器是平衡電路設(shè)計工作量和使用高引腳數(shù)封裝成本的不錯選擇。其他離散的 LED 指示燈由使用掃描方法的 6 個輸入/輸出引腳控制。專用輸入/輸出引腳保留用于關(guān)鍵功率級控制、觸摸鍵掃描和實時監(jiān)控系統(tǒng)。

考慮到安全的合理固件設(shè)計可以提高整體系統(tǒng)性能、安全保護和惡劣環(huán)境下的運行穩(wěn)定性。大多數(shù)與安全相關(guān)的問題都是可以避免的如果 MCU 能夠以預(yù)定義的順序控制所有功能，并且對硬件模塊施加的壓力最小。用戶控制界面是滿足安全要求的另一個因素。界面設(shè)計必須包含有關(guān)如何快速使用產(chǎn)品的有用信息，并能夠防止最終用戶選擇目前不允許的功能。不進行任何篩選就接受來自最終用戶的所有輸入觸發(fā)器是不合適的;固件必須了解當前情況并對相應(yīng)的操作做出正確的決定。

該固件包括用戶輸入檢測、顯示驅(qū)動、功率級控制和安全保護的所有必要任務(wù)，使產(chǎn)品能夠正常工作。固件結(jié)構(gòu)由兩部分組成：

-Main routine：定期處理所有任務(wù)。

-中斷例程：在事件驅(qū)動的基礎(chǔ)上處理特定任務(wù)。