汽车空调控制器电容触控按键应用分析

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　　摘 要：伴随着不同种类电容式触控电子产品的广泛应用，触控产品为终端用户提供了更多的时尚感与便利性。车载空调控器也是一种比较常见的触控产品，一般采用传统的物理机械按键。本文主要对汽车空调控制器电容触控按键的合理应用进行分析探究，探讨电容式触控按键与传统按键存在的差异，并介绍了电容式触控按键的设计、结构以及注意事项。
　　关键词：汽车空調控制器;传统按键;电容触控按键;设计注意事项
　　随着我国经济水平的快速发展，汽车在人们生活中得到了广泛的普及，消费者也开始着重关注汽车内饰。空调控制器作为车内的重要零件，按键面板风格产品也影响了消费者对产品的认知度，应用比较普及的按键是传统的物理按键，需要经过按压按键，使按键展开运动，实现开关动作，最终将空调控制器的功能展示出来。
　　1 汽车空调控制器电容式触控按键与传统按键的优劣性对比
　　与传统按键相比，控按键存在明显的优势，比如具备较强的可靠性，可以延长生命，适应不同的面板外形，使用多种背光效果。若不采用非机械接触式开关，按键就不具备机械动作部件，由此可以将面板进行密封，防止受到尘、油污、水以及静电的干扰。[1]传统的物理按键也存在着明显的优劣势，长时间运用很容易使键力减弱，无法突出按键的相关功能，按键表面也还造成磨损，容易进尘，结构设计也十分繁琐。触控按键存在的优势是防水防尘。使用寿命可以无限循环，在设计方面比较简约，但也展现出了科技感，符合人们的审美要求。
　　2 汽车空调控制器电容式触控按键的重要结构
　　结构性薄膜、碳线接点、导电引线、导电聚合物、绝缘层都属于电容式触控按键的重要组成结构，以下是对各部分组成结构的详细介绍。首先是结构性薄膜，该结构是触控片的底材，其次是碳线接点，是作为一个接触点与FFc coN进行连接。第三是导电引线，是触控膜片的走线。第四是导电聚合物，是比较普及的PEDOT方案，又或者是IT0方案。第五是绝缘层，属于电容式触控按键的保护层，覆盖在表面。对于PEDOT与IT0的简单介绍，EDOT属于聚合物，存在着一些显著的特点，比如具备简单的分子结构，较小的能隙以及较高的电导率，在电致变色材料与机薄膜太阳能电池材料等领域都有着广泛的应用。IT0的主要用途是制作平板显示器、电子纸、抗静电镀膜以及液晶显示器。导电聚合物是薄膜按键应用较多的，可以分为两种方案进行，分别是PEDOT与IT0。从工艺手段来看，PEDOT方案的过程是加法，不印刷不需要导电部分，印刷需要导电部分。相反，IT0方案的过程是减法，在进行制作时ITO材料是整片膜片来料自带的，保存需要导电的部分，侵蚀掉需要不导电的部分。在日常的实际应用中，应明确PEDOT与IT0的材料属性，具有一定柔软性的是PEDOT，偏脆的是IT0，PEDOT方案是更适用于车载的产品，同时，车载也具备IT0方案，从行业信息的工艺与成本两方面来看，PEDOT方案会成为发展主流。[2]
　　3 汽车空调控制器电容触控按键原理
　　平行电容的正负极可以用来表示人的手指和按键的感应区，电容正负极间的距离出现变化时也可以理解为手指逐渐靠近按键的感应区，以致于电容的容值出现变化，电容值可以运用触控芯片进行检测，当电容值升高时，开关信号将被输出。电容器不断地放电和充电就是电容式触控感应按键最基本的原理，该电容器的电熔值是固定的，充放电参数也是固定的，从而合理测量电容值及其频率。若按键受到触控笔或者手指的触控，按键的电容值就会发生改变，充电周期与放电周期也会出现改变，在这一情况下触控按键芯片就可以直接监测出电容触控动作。
　　4 汽车空调控制器电容触控按键结构设计注意事项
　　4.1 关于设计风格时出现的问题
　　在汽车空调控制器电容触控按键结构设计风格的前期，若客户给出风格图进行建议时，在布置风格过程中应避免是T型或 Y型，若布置成这两种类型，应仔细考量拼板的利用率，以实现良好的方案设计。
　　4.2 关于单按键形状的选择
　　针对单按键形状的相关注意事项，按键性能会受到按键形状的影响。[3]正方形、长方形、环形以及圆形这几种形状的是依据按键形状进行设计的，在设计单按键形状时，应尽可能的避免出现异形或类似三角形的形状，除此之外，单按键形状若出现尖角，会集中磁场，在进行设计时，应尽可能的避免应用90度以下的的尖角。
　　4.3 对于字符间距的具体要求
　　汽车空调控制器电容触控按键结构设计注意事项还包括字符间距要求，为了不断加强操作的便利性，按健字符间距应保持在10毫米以上，正常手指宽度为15毫米，若低于10毫米，很容易造成误触发，直径或边长为5毫米至15毫米是按键尺寸的范围，其中平均值10毫米在各个场合使用的比较广泛，尺寸越大越可以增加覆盖层厚度。汽车空调控制器电容触控按键走线边界到孔的径需要在1毫米以上，字符边界与按键走线边界的距离也应大于1毫米，到LENS每个按键应保持3毫米以上的距离，按键与按键之间也需要留出空隙，最小距离为2毫米。
　　4.4 对于滑条状触控按键尺寸的具体要求
　　滑条状触控按键的长度应小于7毫米大于15毫米，宽度应小于2毫米大于7毫米，按键之间存在的空隙应小于0.5毫米大于2毫米。
　　5 结语
　　综上所述，是对汽车空调控制器电容触控按键的合理应用进行分析探究。随着我国社会经济的快速发展，汽车行业的发展趋势也逐渐加快，后续空调仪表的发展方向会逐渐依据电容式触控按键。汽车空调控制器电容式触控按键与传统按键相比，存在着明显的优势，触控按键通过自身容易操作、较强的科技感与灵敏性，将受到越来越多消费者的关注。但对于汽车空调控制器电容触控按键结构设计过程中，也有几方面需要着重关注，首先是汽车空调控制器电容式触控按键的结构组成其次是电容式触控按键的结构设计中需要注意的关键点。
　　参考文献：
　　[1]瑞萨电子超低功耗微控制器对带LED和LCD显示屏的电容式触摸按键应用进行优化[J].单片机与嵌入式系统应用，2018（1）：94-95.
　　[2]李建国，杨文博，宋强，等.模块化多电平换流器电容电压的分布式均衡控制方法[J].电力系统自动化，2016，40（17）：197-203.
　　[3]胡斯登，梁梓鹏，范栋琦，等.基于Z源变换器的电动汽车超级电容-电池混合储能系统[J].电工技术学报，2017，32（8）：247-255.
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