一种基于PSoC的汽车中控台面板设计
的应用与传统的机械开关旋钮等相比,具有耐用、美观、操作方便等优点。驾驶员不用精确对准那个按钮去调节,而是大概朝着滑条的位置就可进行模糊的调节。
依照电容感应原理,本设计PCB滑条的设计如图4所示。
图4 电容感应PCB的设计
外形设计
与现在市面上的各款中控台面板相比,此款中控台的设计具有很强的视觉冲击。灰白色的显示和控制部分嵌在黑色的假想车身中,而黑色的按键嵌在白色的操作界面中,对比鲜明,富有时尚感。整个操作界面上没有杂乱的按键,圆形的触摸屏与环绕四周的按键搭配,既显得匀称又不会给人单调的感觉。如图5所示。
图5 车载面板外观设计
软件设计
本设计中的软件部分占用了8K的FLASH容量,通过一个主循环查询按键的输入,再结合当前的界面组合出一种任务。软件流程图:
图6 软件系统流程
优点与创新
简单的操作界面
摒弃了传统的多按键设计方式,操作界面仅由五个按键和一个电容感应滑条构成,仍然能够有效控制包括FM收音机、多碟CD播放器、DVD播放器等在内的多媒体系统以及车载空调、 时间日期显示、车内外温度显示和系统设置等多项功能。五个按键在不同条件下可以实现不同的控制功能,不会因为按键的减少而影响使用。而且按键分散,只要大致判断其方位就能够进行正确操作。相对于同样实现上述功能的、满是按键的中控台,电容感应中控台在外观上有着其无可比拟的优势,简洁的操作界面设计不仅在视觉上给人清新的感觉,在使用上也可以避免因为按键过多、过于密集引起的驾驶员的误操作,或延长寻找按键的时间。
时尚的外观
将iPod的设计元素融入到汽车中控台系统,是将时尚与科技结合在一起,这也是设计师一直以来所追求的方向。创新的设计将一改以往大部分汽车中控台多讲究实用的理念,真正将汽车中控台做成了一件艺术品,给人与众不同的感觉。
集成度高
仅仅运用一片Cypress 21534系列芯片,利用其自身集成的电容感应模块,并辅助以少数按键即可对车上多种功能进行控制,取代了传统多按键的界面,集成度较高。在本设计中, 21534系列芯片的所有管脚几乎均被利用,内存使用率也接近100%,充分发挥了此芯片的作用。此处因条件所限,各项控制均由液晶模拟,在实际运用中可以采用管脚复用来同时驱动执行器,实现了由一块芯片代替多块芯片的要求。即使在实际运用中再分配一块芯片单独控制液晶显示屏,此设计仍具有很高的集成度。
节省开发时间
利用Cypress21系列芯片所集成的电容感应模块来开发感应式汽车中控台操作系统,相比起其他单片机,首先在时间和编程方面有优势,同时还省时省力。另外PSoC系统所拥有的模块化编程方式非常方便,加上可以直接调用的API函数,大大缩短了芯片开发时间。可视化配置系统、模块、引脚的各项参数,其优点在于不会忘记某个参数的配置,而且无需记住寄存器名称和各位的具体含义,也节省了查阅手册的时间。
电容感应技术的应用
这是本款中控台最具特色的设计。电容感应控制相比于传统按键控制有着其无与伦比的优势。首先,滑条的形状可以任意确定,为圆形的感应区提供了可能,为美观的外形设计提供了前提。其次,电容感应部分由电路板上的金属膜片组成,覆盖上耐磨的表面覆盖件,不会因为压按的次数过多而产生磨损或失效,其可靠度大大优于普通按键。第三,滑条的设计,在选择菜单和调整一些模拟量(如音量、空调温度、风力大小等)时可以快速增大或减小,不需要多次重复按键,节省了操作时间。方便快捷的操作真正符合了人们对控制界面的要求。第四,将电容感应技术引入到汽车面板,不仅因为按键减少降低了汽车面板开模、制造、装配时候的复杂程度,也增加了使用的便捷性和趣味性——在厌倦了广泛运用的按键界面以后,滑条的确有趣,因而更具吸引力。驾驶乐趣其实不仅是传统的汽车性能所提供的,小小的中控台面板同样可以让驾驶过程愉快有趣。
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