不久的將來(lái)创橄，智能音箱和家庭助手將隨處可見。朱尼普研究公司的數(shù)據(jù)顯示近忙，在2022年前竭业，將有超過(guò)7000萬(wàn)的美國(guó)家庭安裝至少一臺(tái)智能音箱。
自從2015年首次推出以來(lái)及舍，智能音箱的功能已經(jīng)有了顯著提升未辆。音箱可向用戶傳遞音頻內(nèi)容，這仍是消費(fèi)者為他們的家庭添置一臺(tái)（或多臺(tái)）音箱的主要原因锯玛。這些音箱配有聲控?cái)?shù)字助手咐柜，可與用戶保持“通信”。音箱上的其他物理控制裝置必須既保持簡(jiǎn)單的特性攘残，同時(shí)仍可以啟用所需的功能拙友。這些控制裝置包括簡(jiǎn)單的電源ON/OFF按鈕，音量控制滑塊/滾輪歼郭，跳過(guò)或重復(fù)音軌的按鈕遗契，麥克風(fēng)靜音按鈕等。
感謝“Alexa”实撒、“Hey Siri”和“OK Google”等語(yǔ)音喚醒指令姊途，語(yǔ)音作為與設(shè)備互動(dòng)的手段變得十分流行。智能音箱之所以能迅速受到消費(fèi)者的追捧知态，主要原因之一就是它可以從根本上簡(jiǎn)化與其互動(dòng)的過(guò)程捷兰。基本功能的按鈕非常少负敏，大部分都是通過(guò)語(yǔ)音指令進(jìn)行互動(dòng)贡茅。
萊昂納多·達(dá)芬奇曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“至繁歸于至簡(jiǎn)。”在21世紀(jì)運(yùn)用這種設(shè)計(jì)理念其做，即意味著應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)化人機(jī)界面顶考，并且需要保持直觀的設(shè)計(jì)風(fēng)格。此外妖泄，由于語(yǔ)音是首選界面驹沿，因此設(shè)計(jì)人員必須在界面設(shè)計(jì)過(guò)程中凸顯出明顯的差異性。圖1是傳統(tǒng)的智能揚(yáng)聲器HMI蹈胡。
電容觸控功能可使設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用獨(dú)特的功能并使產(chǎn)品充滿競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出渊季。本文將介紹如何使用帶CapTIvate?觸控技術(shù)的德州儀器（TI）MSP430?微控制器（MCU）實(shí)現(xiàn)差異化功能。
采用CapTIvate技術(shù)的MSP430?電容觸控傳感MCU
TI MSP430 MCU采用CapTIvate 技術(shù)罚渐，使得觸控設(shè)計(jì)具有一個(gè)集成的功能豐富的電容傳感外設(shè)却汉。該外設(shè)采用高度可靠的超低功耗設(shè)計(jì)，且不會(huì)影響觸控功能荷并，使其成為具有流暢HMI的電池供電應(yīng)用的理想選擇合砂。可配置的CapTIvate 外設(shè)同樣也支持自電容和交互電容的測(cè)量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)源织，使設(shè)計(jì)人員可在帶單一MCU的同一個(gè)獨(dú)特界面的設(shè)計(jì)中利用每種拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)翩伪∥⒉可耐高分貝噪音的全功能可編程MCU和全面的生態(tài)系統(tǒng)使得帶CapTIvate技術(shù)的MSP430 MCU從眾多電容觸控控制器中脫穎而出。
MSP430 CapTIvate MCU可通過(guò)以下方式顯著提高智能揚(yáng)聲器中的潛在功能：
l 機(jī)械按鈕替換幻工。隨著消費(fèi)者越來(lái)越適應(yīng)產(chǎn)品上的電容觸控按鈕励两，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員開始意識(shí)到使用電容觸控按鈕代替機(jī)械按鈕的好處。例如囊颅，你可以使用電容觸控按鈕代替智能揚(yáng)聲器上的四個(gè)按鈕当悔，使用單個(gè)MSP430 CapTIvate MCU可感知每個(gè)電容觸控按鈕。這可以大大節(jié)省按鈕成本踢代，制造剪切按鈕的頂部表面的成本盲憎，及簡(jiǎn)化裝配流程的成本。
l 高級(jí)輸入胳挎，例如滑塊和滾輪MSP430 CapTIvate MCU使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠采用先進(jìn)的輸入機(jī)制饼疙，如滑塊和滾輪，控制設(shè)備上的不同功能慕爬。
例如窑眯，敲擊可以打開和關(guān)閉麥克風(fēng)，滑動(dòng)滑塊可以跳過(guò)或倒回音軌医窿，輪式傳感器上的旋轉(zhuǎn)觸控動(dòng)作可以增加或減小音量磅甩。如果沒有電容感應(yīng)控制器，則無(wú)法為這些手勢(shì)機(jī)制提供支持姥卢。介紹了MSP430 CapTIvate MCU上一些3-D手勢(shì)卷要。
l 近距離檢測(cè)。MSP430 CapTIvate MCU還具有近距離檢測(cè)功能独榴，使得只要用戶將手放在設(shè)備附近僧叉，LED環(huán)就可以開啟和/或問候用戶。這項(xiàng)技術(shù)為智能音箱設(shè)計(jì)提供了一個(gè)令人驚嘆的增強(qiáng)功能棺榔。
l 提升美學(xué)效果瓶堕。無(wú)需切割頂面上的按鈕孔是另一項(xiàng)顯著的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)人員可以靈活設(shè)計(jì)，使得表面呈現(xiàn)出更加美觀的效果症歇。它甚至不需要保持表面完全平坦捞烟；富有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)人員可以嘗試不同的形狀和材料，從而采取可提升功能和吸引力的設(shè)計(jì)当船，以最大程度獲得市場(chǎng)的青睞。MSP430 CapTIvate MCU可實(shí)現(xiàn)和塑料觸控默辨。
l 提升可靠性德频。觸控和接近探測(cè)的可靠性是保持智能揚(yáng)聲器HMI的簡(jiǎn)單樸素特性的關(guān)鍵要素。
許多噪聲源對(duì)可靠地檢測(cè)電容觸控構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn)缩幸。智能揚(yáng)聲器通常具有Wi-Fi?和/或藍(lán)牙?連接壹置，這會(huì)增加電磁噪聲竞思。MSP430 CapTIvate MCU結(jié)合信號(hào)處理算法，低噪聲硬件設(shè)計(jì)和噪聲避免技術(shù)钞护，確保產(chǎn)品具有出色的抗噪能力盖喷。CapTIvate技術(shù)采用配備了跳頻振蕩器的基于積分器的電荷轉(zhuǎn)移引擎，及寄生電容校正和擴(kuò)頻時(shí)鐘調(diào)制來(lái)提高抗噪能力难咕。CapTIvate軟件庫(kù)可提供了幾種信號(hào)處理算法课梳，用以提高觸控或接近探測(cè)的穩(wěn)健性。這包括多頻算法余佃，無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器暮刃，防回跳機(jī)制和動(dòng)態(tài)閾值調(diào)整。此展示了一種耐噪聲電容觸摸HMI設(shè)計(jì)爆土，同時(shí)該還介紹了CapTIvate MCU的所有抗噪特性椭懊。
l 防潮濕功能。人們?cè)谠∈也绞疲瑥N房和泳池邊使用傳統(tǒng)的藍(lán)牙揚(yáng)聲器已經(jīng)有段時(shí)間了氧猬。我們期望智能揚(yáng)聲器能夠效法，但這意味著要增加智能揚(yáng)聲器的耐濕性坏瘩。完全密封電容觸控控制器的頂面確實(shí)有效盅抚，因此帶有機(jī)械按鈕的設(shè)備必須采取成本高昂的措施才能具有耐濕性。MSP430 CapTIvate MCU可以在有濕氣的環(huán)境中可靠地進(jìn)行觸控探測(cè)或接近探測(cè)桑腮。該酷炫的視頻展示了MSP430 CapTIvate MCU的耐濕性泉哈。
l 低功耗。具有Wi-Fi連接的智能揚(yáng)聲器通常采用墻上插座供電破讨，因此它們通常不滿足低功耗的要求丛晦。但是，從用戶的角度來(lái)看提陶，這限制了揚(yáng)聲器的便攜性烫沙。智能揚(yáng)聲器采用電池供電，需要重新設(shè)計(jì)設(shè)備架構(gòu)隙笆，同時(shí)采取更復(fù)雜的電源管理方案以延長(zhǎng)電池壽命锌蓄。事實(shí)上，部分制造商生產(chǎn)的便攜式智能揚(yáng)聲器撑柔，其充電電池的運(yùn)行時(shí)間大約為10到12小時(shí)瘸爽。
這些設(shè)備中的電容觸控控制器需要盡可能降低功耗，同時(shí)仍能進(jìn)行觸控探測(cè)或近距離探測(cè)铅忿。采用CapTIvate技術(shù)的MSP430 MCU是功耗最低的電容觸控傳感解決方案剪决，每個(gè)按鍵電流小于2μA/ avg。MCU還支持喚醒觸控或喚醒近距離探測(cè)，因此您可以將大多數(shù)耗電處理器設(shè)置成深度低功耗模式柑潦，直到被觸控或近距離事件激活享言。查看該，它展示了玻璃低功耗觸控渗鬼。
此外览露，我們新推出的CapTIvate MCU產(chǎn)品線將電容傳感功能引入成本敏感的應(yīng)用之中。帶有集成電容觸控的全新和 MCU可為語(yǔ)音激活的家庭自動(dòng)化系統(tǒng)譬胎，音頻應(yīng)用等提供多達(dá)16個(gè)按鈕和近距離感應(yīng)功能差牛。該設(shè)備專為對(duì)成本敏感的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。
新型CapTIvate 觸控MCU的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：
l 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電容觸控MCU：設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以使用MSP430FR2522 / MSP430FR2512 MCU將電容觸控和近距離感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)添加到成本敏感的應(yīng)用中银择。
l 縮短上市的時(shí)間：開發(fā)人員可以通過(guò)在線CapTIvate技術(shù)指南和TI E2E?社區(qū)支持多糠，借助眾多的MCU，易于使用的工具浩考，軟件夹孔，參考設(shè)計(jì)和文檔，快速評(píng)估其應(yīng)用的電容傳感析孽。頭腦風(fēng)暴你自己的應(yīng)用程序搭伤。運(yùn)用自己的創(chuàng)造力，只需5分鐘袜瞬，就可使用CapTIvate設(shè)計(jì)中心創(chuàng)建自己的杰作怜俐。為了進(jìn)行快速評(píng)估，現(xiàn)在可以使用邓尤。BoosterPack模塊可與LaunchPad?開發(fā)套件拍鲤，CapTIvate開發(fā)套件（）或CapTIvate編程器板（）一起使用，從而實(shí)現(xiàn)最大程度的靈活性汞扎。
集成電容傳感技術(shù)是芯片上10位SAR ADC季稳，GPIO，定時(shí)器澈魄，多個(gè)串行接口（I2C景鼠，SPI，UART）的完整MCU的一部分痹扇，可采用TSSOP和QFN封裝铛漓。
結(jié)論
具有CapTIvate技術(shù)的TI MSP430 MCU采用了目前最具抗噪性的電容傳感技術(shù)。MCU將按鈕鲫构，滑塊浓恶，滾輪和近距離感應(yīng)接口配置組合在一起，同時(shí)具有超低功耗结笨，可打造出引人注目但又簡(jiǎn)單的接口包晰。富有創(chuàng)意的設(shè)計(jì)人員可以使用這項(xiàng)技術(shù)昂秃，以增強(qiáng)他們即將推出的智能揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)，從而在已經(jīng)取得巨大成功的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高其在全球的覆蓋范圍杜窄。
