回收電容觸控技能 簡化智能音箱的人機界面

　　不久的未來，智能音箱和家庭助手將到處可見。按照朱尼普研究公司的數據顯示，在2022年前，將有高出7000萬的美國度庭安裝至少一臺智能音箱。

　　自從2015年首次推出以來，智能音箱的成果已經有了顯著晉升。音箱可向用戶通報音頻內容，這仍是消費者為他們的家庭添置一臺(或多臺)音箱的主要原因。這些音箱配有聲控數字助手，可與用戶保持“通信”。音箱上的其他物理節制裝置必需既保持簡樸的特性，同時仍可以啟用所需的成果。這些節制裝置包羅簡樸的電源ON/OFF按鈕，音量節制滑塊/滾輪，跳過或反復音軌的按鈕，麥克風靜音按鈕等。

　　感激“Alexa”、“Hey Siri”和“OK Google”等語音叫醒指令，語音作為與設備互動的手段變得十分風行。智能音箱之所以能迅速受到消費者的追捧，主要原因之一就是它可以從基礎上簡化與其互動的進程。根基成果的按鈕很是少，大部門都是通過語音指令舉辦互動。

　　萊昂納多·達芬奇曾經說過“至繁歸于至簡?！痹?1世紀運用這種設計理念，即意味著應該盡大概簡化人機界面，而且需要保持直觀的設計氣勢氣魄。另外，由于語音是首選界面，因此設計人員必需在界面設計進程中凸顯出明明的差別性。圖1是傳統的智能揚聲器HMI。

　　電容觸控成果可使設計人員在產物設計中回收奇特的成果并使產物布滿競爭劇烈的市場中脫穎而出。本文將先容如何利用帶CapTIvate?觸控技能的德州儀器(TI)MSP430?微節制器(MCU)實現差別化成果。

　　圖1.具有根基HMI的典范智能音箱。

　　回收CapTIvate技能的MSP430?電容觸控傳感MCU

　　TI MSP430 MCU回收CapTIvate 技能，使得觸控設計具有一個集成的成果富厚的電容傳感外設。該外設回收高度靠得住的超低功耗設計，且不會影響觸控成果，使其成為具有流通HMI的電池供電應用的抱負選擇?？稍O置的CapTIvate 外設同樣也支持自電容和交互電容的丈量拓撲布局，使設計人員可在帶單一MCU的同一個奇特界面的設計中操作每種拓撲的利益?？赡透叻重愒胍舻娜晒删幊蘉CU和全面的生態系統使得帶CapTIvate技能的MSP430 MCU從浩瀚電容觸控節制器中脫穎而出。

　　MSP430 CapTIvate MCU可通過以下方法顯著提高智能揚聲器中的潛在成果：

　　 機器按鈕替換。跟著消費者越來越適應產物上的電容觸控按鈕，嵌入式系統設計人員開始意識到利用電容觸控按鈕取代機器按鈕的長處。譬喻，你可以利用電容觸控按鈕取代智能揚聲器上的四個按鈕，利用單個MSP430 CapTIvate MCU可感知每個電容觸控按鈕。這可以大大節減按鈕本錢，制造剪切按鈕的頂部外貌的本錢，及簡化妝配流程的本錢。

　　 高級輸入， CK系列，譬喻滑塊和滾輪MSP430 CapTIvate MCU使系統設計人員可以或許回收先進的輸入機制，如滑塊和滾輪，節制設備上的差異成果。譬喻，敲擊可以打開和封鎖麥克風，滑動滑塊可以跳過或倒覆信軌，輪式傳感器上的旋轉觸控行動可以增加或減小音量。假如沒有電容感到節制器，則無法為這些手勢機制提供支持。該培訓視頻先容了MSP430 CapTIvate MCU上一些3-D手勢。

　　 近間隔檢測。MSP430 CapTIvate MCU還具有近間隔檢測成果，使得只要用戶將手放在設備四周，LED環就可以開啟和/或問候用戶。這項技能為智能音箱設計提供了一個令人贊嘆的加強成果。

　　 晉升美學結果。無需切割頂面上的按鈕孔是另一項顯著的利益：設計人員可以機動設計，使得外貌泛起出越發雅觀的結果。它甚至不需要保持外貌完全平坦;富有創意的設計人員可以實驗差異的形狀和質料，從而采納可晉升成果和吸引力的設計，以最洪流平得到市場的青睞。MSP430 CapTIvate MCU可實現金屬觸控、玻璃觸控、木柴觸控和塑料觸控。

　　 晉升靠得住性。觸控和靠近探測的靠得住性是保持智能揚聲器HMI的簡樸樸素特性的要害要素。

　　圖2.優雅的HMI可在市場上脫穎而出。

　　很多噪聲源對靠得住地檢測電容觸控組成嚴重挑戰。智能揚聲器凡是具有Wi-Fi?和/或藍牙?毗連，這會增加電磁噪聲。MSP430 CapTIvate MCU團結信號處理懲罰算法，低噪聲硬件設計和噪聲制止技能，確保產物具有精彩的抗噪本領。CapTIvate技能回收配備了跳頻振蕩器的基于積分器的電荷轉移引擎，及寄生電容校正和擴頻時鐘調制來提高抗噪本領。CapTIvate軟件庫可提供了幾種信號處理懲罰算法，用以提高觸控或靠近探測的穩健性。這包羅多頻算法，無限脈沖響應(IIR)濾波器，防回跳機制和動態閾值調解。此參考設計展示了一種耐噪聲電容觸摸HMI設計，同時該視頻還先容了CapTIvate MCU的所有抗噪特性。