在消費設(shè)備中采用電容式傳感器用戶接口
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UI元素設(shè)計常常忽略的一個方面是，圖案元素的 大小不需要與它的活動面積的大小相匹配。對按鈕來說，這意味著按鈕圖形不需要對應它的活動區(qū)域。
例如，對于那些基于美學/工業(yè)設(shè)計(ID)原因必需規(guī)劃間距緊密的大按鈕的設(shè)計，建議只把按鈕圖形的中心區(qū)域作為按的激活區(qū)。這樣一來就增大了按鈕陣列的有效間距，提高了可用性。反之，對于帶有極小按鈕(彼此間隔很遠)的UI，可能必需擴大每一個按鈕的激活區(qū)。
對于電容式按鈕布局，嵌入式設(shè)計人員應該盡量讓用戶一次只觸摸到一個按鈕。相同尺寸的按鈕并非同樣容易使用。要提高按鈕的易用性，同時又節(jié)省空間，可以根據(jù)各按鈕在產(chǎn)品總體設(shè)計中的位置和功能，把一部分做得小一些，一做得部分大一些。
鑒于某些原因，邊角處的按鈕最方便使用。它們從多個方向都可接近，相鄰按鈕最少，而且，由于設(shè)備邊緣方便用戶手指操作，故它們在位置提示方面的觸知性最大。
圖5所示的移動電話的鍵區(qū)就極好地演示了一種電容式按鈕大小安排方法，這種方法可以很有效地提高按鈕的易用性。所有按鈕的易用性都相似，因為它們大小不同。中間的按鈕由于使用頻率最低，故尺寸最大。
圖5：在這個移動電話鍵盤布局中，通過采用電容式傳感器，按鍵大小能夠被重新設(shè)定，
從而使得每個按鍵都很方便壓按。
其它電容式控制裝置的接近度是按鈕布局的另一項考慮。設(shè)計人員應該考慮到按鈕布局需便于設(shè)計所用的其它控制裝置(比如滾動屏顯傳感器)的使用。例如，電容式按鈕的安排應該讓用戶在使用按鈕時不會無意中激活滾動或其它功能。
最后，還有一個必須考慮到的因素是大約有10%的人口是左撇子。把控制裝置設(shè)計在產(chǎn)品的左邊或右邊都意味著忽視了另一用戶群體。因此，最頻繁使用的或需要最大靈活性的控制裝置應該位于中間。
類似于盲文凸點的方案
在觸覺定義區(qū)，電容式技術(shù)對輕微的觸摸也能做出反應；用戶不必大力壓按。但如果觸覺反饋是所需要的，類似于盲文凸點的觸覺定義，一個邊角或表面結(jié)構(gòu)的變化都可用于幫助用戶憑感覺確定電容式按鈕或傳感器區(qū)的位置。
計算機的鍵區(qū)和電話設(shè)計歷來采用類似于盲文的凸點來標明一組按鈕或按鍵當中的“基鍵(Home button)”。如果電容式傳感器被設(shè)計來模擬一排按鈕或為滾動邊界提供界標，這種類似于盲文的凸點或許也很有用。
另一方面，如果在日常操作中，用戶的手指頻繁滑過，就不應該考慮采用盲文凸點。舉例說明，若一個電容式傳感器重要用于指針控制和導航，則不應該使用盲文凸點。它會產(chǎn)生不愉快的用戶體驗，甚至可能反過來影響指示性能。
對于需要手指點擊或手勢選擇的應用來說，電容式傳感器的表面不應該非常光滑。若表面極端光滑，手指比較潮濕或粘膩時就會粘在上面，或者是漏跳過，而稍微粗糙的表面有助于用戶手指的滑動。因此，如果傳感器在頂層，電容式傳感器的表面可以采用一層硬質(zhì)覆層來變得粗糙一些。
對于傳感器位于塑料材料之下的那些設(shè)計，嵌入式設(shè)計人員應該為感測區(qū)的塑料表面選擇不同質(zhì)地的材料。塑料外殼的其余部分表面可以比較光滑。當用戶手指移動到感測區(qū)之外時，用戶會注意到質(zhì)地的改變。
我們已開發(fā)出的電容式傳感器方案獨有的一個UI設(shè)計領(lǐng)域是控制處理的概念。除了各種處理按鈕輸入的方法之外，輕微的觸摸也可以激活使手指移動形象化的UI元素。這種UI元素(手勢)的例子包括滾動、拖曳、涂墨(用于繪畫或符號識別)，以及搖全景/縮放。對這些因素，重要的是考慮到UI設(shè)計的動態(tài)方面和前面描述的靜態(tài)問題。
在按鈕設(shè)計方面，采用兩個重要機制來激活按鈕，點擊和壓按。點擊是短促的接觸(一般小于250毫秒)，不包含顯著的手指移動。由于用戶必須在短暫的時間內(nèi)接觸并離開按鈕，這種機制可以防止按鈕的意外激活。但對于給定的設(shè)備，這個手勢可能不容易被檢測到，故對新手或未經(jīng)培訓的用戶來說，即使在大按鈕上進行有效操作也有困難。
壓按是在按鈕區(qū)產(chǎn)生的一種接觸，并在按鈕區(qū)上(手指盡量不移動)的停留時間超過某個閾值(一般超過250毫秒)。對大多數(shù)用戶來說，這種機制都很容易執(zhí)行，建議使用頻率超過點擊。
此外，還必需關(guān)注按鈕被“激活”后的后續(xù)動作。在激活后，按鈕應該失效一個短暫時期，以防止“雙重激活”。對于滾動和基于其它移動的UI元素，強烈建議控制處理滯后。滯后意味著一旦在給定的UI元素中通過觸摸激活某個手勢，UI元素的活動邊界應該放寬到最初圖案活動區(qū)之外，以適應用戶手指移動的不準確性。
活動邊界的這種放寬應該繼續(xù)延伸，直到手勢完成或直到手指移動到新的活動邊界之外。例如，對于滾動條，用戶首先在滾動區(qū)內(nèi)觸摸，激活滾動手勢。但一旦手指開始移動，UI就應該繼續(xù)滾動，即使手指稍微移動到圖案滾動區(qū)之外也無妨，直到手勢終止。通常只要抬手離開傳感器或明顯移動到圖案滾動區(qū)之外就被視為手勢終止。
在UI控制處理中加上滯后功能，只要實現(xiàn)正確，就會大大提高了設(shè)備的可用性，因為它最大限度地減小了用戶輸入不準確的影響。此外，滯后還能夠在空間受限的設(shè)計中使圖案UI元素的間距更緊密。
UI控制處理
UI控制處理的最后一個方面是處理的穩(wěn)定一致性。由于對用戶來說基礎(chǔ)處理不透明，不易于進行可視交互，故特定控制裝置布局中的UI元素工作穩(wěn)定一致就變得十分重要。例如，控制裝置布局若把點擊激活的按鈕和壓按激活的按鈕混在一起，肯定會讓用戶感到混淆。此外，對激活區(qū)和滯后，UI元素的執(zhí)行應該保持穩(wěn)定一致。
雖然UI設(shè)計人員通常都很熟悉如何保持給定控制裝置布局的一致性，但維持一個設(shè)備上的不同控制裝置布局之間的一致性同樣很重要。一般而言，UI設(shè)計人員會讓針對不同應用的控制裝置布局在可視方面保持相似，以保持一種特定的ID語言。
不過，設(shè)計人員仍必須謹慎，需確保這種一致性在控制處理中也得以保持。亦即，隨設(shè)備上的控制裝置布局從一個應用程序向另一個應用程序變化，按鈕處理、滾動條功能性及其它UI元素應該行為相似。
由于設(shè)備的應用程序可能由不同的開發(fā)人員編寫(甚至是不同的公司)，UI處理的一致性可能是一項相當艱巨的任務(wù)，不同于看得見的外觀裝置，這可能更難完成。若控制處理缺乏一致性，那么，不論特定應用設(shè)計得多么出色，或UI控制布局可能多么合理，用戶都將很快對設(shè)備的操作感到失望。
其它設(shè)計考慮事項
在設(shè)計中采用RTS的嵌入式設(shè)計人員往往依賴不同IC供應商提供的各種支持性ASIC、ASSP，或分立式模擬/數(shù)字元件。大多數(shù)情況下，設(shè)計人員采用的電阻式屏幕、支持性IC和主軟件都分別來自不同的廠商，他們負責把設(shè)計拼湊在一起使其能夠有效工作。
因此，他們經(jīng)歷的性能級別變化很大。如果RTS沒有得到正確的設(shè)計和實現(xiàn)，其性能可能下降，從極差到差強人意都有可能，因為它很容易受到一系列環(huán)境問題、噪聲和手指數(shù)據(jù)過濾等因素的影響。
相反地，電容式傳感器接口設(shè)計被精確調(diào)整來支持專有的混合信號VLSI IC。這種系統(tǒng)方案為嵌入式設(shè)計人員提供了專門針對他們各自的電容式傳感器功能而量身定做的電路。這種高水平的計算可把模擬電容式測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為穩(wěn)健的行為。
除此之外，鑒于編程人員面對的并非理想的輸入系統(tǒng)，還從他們的角度對設(shè)計流程進行了簡化。利用電容式傳感器，編程人員接收經(jīng)過濾過的純凈數(shù)據(jù)。反之，利用RTS，他們就會擔心數(shù)據(jù)的過濾和平均問題，必需確保在報告的手指位置上沒有太大的噪聲。
在為這種電容式傳感器平板供電的電子器件的中心，有一個專有的16位RTSC微控制器內(nèi)核。它的任務(wù)是管理和收集模擬測量結(jié)果、補償環(huán)境影響(比如電氣噪聲和溫度漂移)、計算手指位置和接近度、檢測移動和點擊手勢，并與主系統(tǒng)進行通信。
在靜電釋放(ESD)保護方面，嵌入式設(shè)計人員大有宰獲，因為電容式傳感器是設(shè)計來安裝在透鏡或設(shè)備外殼之下。故而它對ESD事件來說是完全封閉的。若正確安裝，它的額定ESD超過±15千伏(KV)。另一方面，電阻式屏為±8 KV，這使其更易受環(huán)境問題的影響。
關(guān)于電容式傳感器的低功率工作，嵌入式設(shè)計人員有好幾種模式可供選擇。根據(jù)報告的手指數(shù)據(jù)，傳感器可以早在上電后100毫秒內(nèi)進入省電狀態(tài)。這些模式包括激活、待機、睡眠和深度睡眠。
在激活模式下，傳感器在1.5毫安下全面工作，檢測手指是否出現(xiàn)；若在規(guī)定時間內(nèi)沒有檢測到手指，它會自動切換到約60微安的待機模式；當手指出現(xiàn)檢測頻率進一步降低時，進入約40微安的睡眠模式；最后，若手指出現(xiàn)檢測消失，則進入10微安的深度睡眠模式。這樣一來可以實現(xiàn)功耗最優(yōu)化。 電容式觸摸屏相關(guān)文章:電容式觸摸屏原理 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理
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