Новинки

Cleantype® Wave Classic

– беспроводные клавиатуры для компьютеров и мобильных устройств

GCQ – новая серия клавиатур и мышей

Сертифицирована для применения в медицине


Главная Новости

Новости

 
28.04.2015
Управлять сквозь стекло: емкостные клавиши с подсветкой

В последние годы емкостные коммутационные устройства всё чаще оказываются в центре внимания при проектировании рабочего места оператора. Это не новинка и не прорывная технология* по отношению к механическим выключателям и кнопкам. Тем не менее, они становятся всё более значимыми в тех областях, где ключевую роль играет дизайн, или где остро стоит вопрос гигиены, например, при необходимости монтажа за стеклянной поверхностью. Эта технология неуклонно развивается в результате растущего к ней интереса. Одну из новых концепций таких емкостных клавиш описывает эта статья.

Возможности для реализации подсветки разнообразны, допускается любое базовое исполнение (напр., печатная плата, контактная плёнка, или прямая печать на конструктиве модуля). Предлагаемый для примера вариант представляет собой печатную плату размером 40 х 40 мм с чувствительной поверхностью 30 х 30 мм.

Конструкция подсветки

Светодиоды расположены в два ряда по 5 шт. по противоположным сторонам. Стандартный цвет белый, но при желании можно использовать другие цвета. Чтобы излучаемый свет был ровным и мягким, на сенсорную поверхность устанавливается т. н. рассеивающая пластина-экран из стекла толщиной 2 мм, верхняя грань которой находится выше уровня светодиодов.
Рабочая поверхность должна иметь прозрачную область для прохождения света. Для этого на неё наносятся силуэты требуемых символов (буквенно-цифровых, специальных знаков и форм). В качестве финального слоя применяется прозрачное покрытие. Его степень прозрачности может варьироваться, чем меняется интенсивность светового потока, исходящего от светодиодов и распределённого по рассеивающей пластине. Возможно и полное прохождение потока сквозь прозрачный слой – тогда, беспрепятственно проходя сквозь силуэт, свет от пластины будет наиболее интенсивен.
На завершающей стадии емкостная клавиша устанавливается в надлежащее место на материале подложки – как правило, стекле. Важно применять краску, подходящую для стекла. Она наносится на тыльную сторону подложки и должна обладать достаточно сильной адгезией, сохраняющей свойства с течением времени.

Установка клавиши

В двух словах процесс установки емкостной клавиши можно описать так: «приклеивай и пользуйся». Действительно, это довольно точно раскрывает суть процесса. Клавиша фиксируется на соответствующем месте подложки с помощью специального двухстороннего клеевого покрытия, так что нет необходимости в каком-либо механическом креплении. Однако процесс установки, или наклейки, должен производиться в вакуумной, обезжиренной и сухой среде. Даже мельчайшее пятнышко, попавшее на поверхность, может легко нарушить емкостное поле. А образовавшийся пузырёк воздуха может оказаться самой серьёзной «помехой» для нормальной работы устройства.
Толщина стекла – ещё одно слабое место, она должна чётко соответствовать емкостным свойствам электронного ключа. Стандартные параметры сенсора либо определяются выбором толщины стекла, либо сенсор тщательно подгоняется по толщине или типу стекла. Описанный выше вариант сконструирован для стекла толщиной до 6 мм, стандартные же свойства идеально соответствуют ударопрочному белому стеклу толщиной 3 мм.

Питание и интерфейс

Устройству необходимо питание от 5V (без подсветки) до 24V (с максимальной подсветкой). Можно использовать регулятор от 9 до 24V.
Устройство работает с сигналами от уровня TTL (5V 1mA) до уровня твердотельных реле (60V, 1000mA). Если несколько клавиш соединены в единую панель управления, необходимо убедиться в правильной работе каждой. На практике такие панели эффективнее организовывать с помощью микросхем, отвечающих за работу групп емкостных ключей.

Ключевой вопрос о стандартах

Хотя емкостные клавиши сразу готовы к применению, часто желателен полный доступ ко всем их настройкам. Сейчас на рынке доступно множество стандартизованных изделий. Однако разнообразие материалов рабочих поверхностей, различные окружающие факторы и функциональные требования создают особые запросы. Часто бывает непросто подобрать стандартный вариант, подходящий для того или иного применения – а это означает, что необходима индивидуальная доработка, особенно там, где требуются точность и безопасность. Поэтому производитель должен не только досконально обладать технологией, но и уметь быстро вносить изменения в конструкцию без снижения надёжности и рентабельности.

Емкостные клавиши – отличная альтернатива механическим аналогам, когда дело касается улучшения дизайна и создания устройств на базе плоской закрытой (обычно стеклянной) поверхности. Однако, для достижения наилучших результатов необходимо представлять концепцию устройств и знать все нюансы, будь то отдельная клавиша или полноценная клавиатура. Емкостные устройства значительно превосходят своих механических собратьев, особенно когда речь идёт об их индивидуальности и разнообразии модификаций – от сенсорной поверхности до интерфейса.

Андре Цайдлер (André Zeidler)
руководитель отдела маркетинга
компании GETT Gerätetechnik GmbH

Опубликована в мартовском номере 2015 г. профессионального немецкого издания Elektronikpraxis


*) Прорывная технология – новая технология, являющаяся на момент появления менее прибыльной, чем общеприменяемые технологии, но при дальнейшем развитии постепенно их вытесняет и становится основной. (Прим. ред.)

Со стандартной продукцией, выполненной по емкостной технологии, можно ознакомиться здесь. Также производитель готов обсудить проектирование и изготовление изделий по индивидуальным заказам.

Заказ каталога

GETT-2013: Профессиональные устройства ввода