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(shù)據(jù)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(jīng)有了顯著晉升。音箱可向用戶通報音頻內(nèi)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(shù)字助手，可與用戶保持“通信”。音箱上的其他物理節(jié)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(jié)制裝置包羅簡樸的電源ON/OFF按鈕，音量節(jié)制滑塊/滾輪，跳過或反復(fù)音軌的按鈕，麥克風(fēng)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(shè)備互動的手段變得十分風(fēng)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(chǔ)上簡化與其互動的進(jìn)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(dá)芬奇曾經(jīng)說過“至繁歸于至簡。”在21世紀(jì)運用這種設(shè)計理念，即意味著應(yīng)該盡大概簡化人機(jī)界面，而且需要保持直觀的設(shè)計氣勢氣魄。另外，由于語音是首選界面，因此設(shè)計人員必需在界面設(shè)計進(jìn)程中凸顯出明明的差別性。圖1是傳統(tǒng)的智能揚聲器HMI。

　　電容觸控成果可使設(shè)計人員在產(chǎn)物設(shè)計中回收奇特的成果并使產(chǎn)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(jié)制器(MCU)實現(xiàn)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(shè)計具有一個集成的成果富厚的電容傳感外設(shè)。該外設(shè)回收高度靠得住的超低功耗設(shè)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(yīng)用的抱負(fù)選擇?？稍O(shè)置的CapTIvate 外設(shè)同樣也支持自電容和交互電容的丈量拓?fù)洳季郑乖O(shè)計人員可在帶單一MCU的同一個奇特界面的設(shè)計中操作每種拓?fù)涞睦?。可耐高分貝噪音的全成果可編程MCU和全面的生態(tài)系統(tǒng)使得帶CapTIvate技能的MSP430 MCU從浩瀚電容觸控節(jié)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(jī)器按鈕替換。跟著消費者越來越適應(yīng)產(chǎn)物上的電容觸控按鈕，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員開始意識到利用電容觸控按鈕取代機(jī)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(jié)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(tǒng)設(shè)計人員可以或許回收先進(jìn)的輸入機(jī)制，如滑塊和滾輪，節(jié)制設(shè)備上的差異成果。譬喻，敲擊可以打開和封鎖麥克風(fēng)，滑動滑塊可以跳過或倒覆信軌，輪式傳感器上的旋轉(zhuǎn)觸控行動可以增加或減小音量。假如沒有電容感到節(jié)制器，則無法為這些手勢機(jī)制提供支持。該培訓(xùn)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(shè)備四周，LED環(huán)就可以開啟和/或問候用戶。這項技能為智能音箱設(shè)計提供了一個令人贊嘆的加強(qiáng)成果。

　　 晉升美學(xué)結(jié)果。無需切割頂面上的按鈕孔是另一項顯著的利益：設(shè)計人員可以機(jī)動設(shè)計，使得外貌泛起出越發(fā)雅觀的結(jié)果。它甚至不需要保持外貌完全平坦;富有創(chuàng)意的設(shè)計人員可以實驗差異的形狀和質(zhì)料，從而采納可晉升成果和吸引力的設(shè)計，以最洪流平得到市場的青睞。MSP430 CapTIvate MCU可實現(xiàn)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(yōu)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(yán)重挑戰(zhàn)。智能揚聲器凡是具有Wi-Fi?和/或藍(lán)牙?毗連，這會增加電磁噪聲。MSP430 CapTIvate MCU團(tuán)結(jié)信號處理懲罰算法，低噪聲硬件設(shè)計和噪聲制止技能，確保產(chǎn)物具有精彩的抗噪本領(lǐng)。CapTIvate技能回收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)頻時鐘調(diào)制來提高抗噪本領(lǐng)。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(wěn)健性。這包羅多頻算法，無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器，防回跳機(jī)制和動態(tài)閾值調(diào)解。此參考設(shè)計展示了一種耐噪聲電容觸摸HMI設(shè)計，同時該視頻還先容了CapTIvate MCU的所有抗噪特性。