從一個開發者而言,對于按鍵和輸入方面而言,可能希望越簡單越好,但是我使用的某些東西,最近很是悲劇。 首先的抱怨是從臺電的MP.5開始的,那次去參加Onsemi的技術討論會,由于適時的回答了一個提高電源的EMC的問題,而得到了這個悲劇的MP.5。從 2004年(大三)開始,我就比較喜歡看玄幻小說,因此有著看小說的習慣。在使用那個MP.5以后,向下翻頁的按鍵始終是我使用最多的,在幾部小說看完以后,在一次飛機的旅途中,它**了!表現的癥狀,是按一次鍵,它就會反應2次,甚至直接表現為多次按鍵。而臺電在設計四個按鍵,使用長按鍵和短按鍵的功能,使得這個MP.5完全癱瘓,距離我首次使用它不到三個月。 今天我的N73再次悲劇,表現的癥狀與之類似。它有了類似的搖桿,可以使用上下左右和確認的功能,但是可能是按鍵的電阻檢測的問題,它表現只要輕微的觸碰就直接等效于確認了。想象一下,翻閱名片本的時候直接呼叫的情況是多么棘手。 追溯以前的第二臺使用的手機,阿爾卡特的某款,其實本質的失效問題,也是在于中間的搖桿出現了問題。雖然是設計消費電子,工程師們也敬業一點哈,太不給力了。 在汽車里面的按鍵的要求實際非常高,所有的司機的輸入全部通過按鍵反饋到各個模塊,因此如果按鍵的設計失誤導致汽車的執行機構無法響應,那就屬于安全問題了。 按照時間來看,實體輸入的開關和按鍵有長按鍵和短按鍵,也有通過遙控的報文相應,對于單片機而言,需要處理這些信號,這里實際上是需要考核的模塊的休眠策略。 關于開關的設計方法 對于一個普通的開關電路來說,他往往有不同的狀態,短路到地、短路到電源、開關閉合狀態、開關斷開狀態和開關阻抗不在規定的范圍內狀態。假定我們通過一個電阻與開關連接后,可以得到端口的電壓如圖所示: ①開關斷開時,開關的斷開電阻與上拉電阻分壓,電壓較大。由于電阻誤差的影響此時的電壓并不只是一根線,而是一個范圍,在圖上形成了一段范圍。 ③開關閉合時,開關的導通電阻與上拉電阻分壓,電壓較小。 ③如果開關的阻值不在導通電阻~斷開電阻的范圍內,此時電路進入了中間狀態。 ④當開關開路或者直接與電源短路的時候,端口電壓比開關斷開時高。事實上在斷開電阻較大的時候,這個值很難與開關斷開的上邊沿分開。 ⑤當開關開路或者直接與地線短路的時候,端口電壓比開關斷開時低。事實上在導通電阻較小的時候,這個值很難與開關導通的下邊沿分開。 需要我們注意的是,往往在使用普通開關的時候使用兩種狀態,只要區分導通電阻和斷開電阻就可以了,通過單片機的邏輯口即可實現。而在組合開關的應用條件下,導通電阻被分成若干個小的電阻區間,因此我們需要將導通②和③非定額電阻帶進行合并,并細分成若干個小的電阻帶,通過代入采樣得到的電源電壓來區分這個狀態,這種方法較為復雜,將在后面詳細介紹這種方法。 我們的設計開始于數字接口電路,從低電平有效電路開始,將建立一種分析問題和設計電路的的手段。高電平有效電路相比較而言相對簡單,因為它不存在地偏移,因此作為一小節簡單的介紹。 整個設計過程主要按照以下的流程圖來進行的: 第1步確認開關模型和線束模型,這部分工作我們將在上面進行了介紹。 第2步是確認模塊環境和建立設計約束,這部分工作我們在6.1.1進行,關于電阻精度的計算已經在前面的元器件中有過介紹,這里重要的是將所有的元件參數和環境參數都整理出來形成一個完整的參數的定義。 第3步是通過設計約束,構建基本電路拓撲,將約束轉化成與之相對應的電路的參數,并根據這些參數來實現電路的正向設計,這部分工作在6.1.2中進行。 第4步就是對電路的驗證,這可以分為電路內部參數檢驗和對電路能夠承受外部模型的極限值進行驗證,這里可以分為兩種不同的驗證方法,可以確定外部參數模型驗證內部電路的情況;也可以確定電路來導出符合電路極限要求的外部參數情況,這部分內容將在6.1.3中進行。 實際中,由于開關應用的不同情況,可能幾個開關串聯或者并聯,提供給模塊,也有可能一個開關為很多個模塊提供信號,最后根據實際應用不同,需要根據實際情況進行微調。 |