美丽与智慧得兼,瑞萨电子hmi解决方案为智能化世界添彩

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随着物联网技术推动着家电、工业和楼宇自动化产品向智能化不断升级，这些应用市场正在迅速增长，而用户对这些产品的采用方式将成为决定增长潜力的重要因素。

人机界面（HMI ）是智能家居控制、安全门禁面板、家电和音频设备等几乎所有电子系统中的不可或缺的一部分。

如何设计更优雅、更智能、更简洁的用户界面，提供更好的使用体验？为实现美观和可靠的人机界面（HMI ），机械按钮和旋钮正在让位于电容式触摸技术。

电容触摸技术具有更加时尚的设计、易于清洁和不容易出现机械故障等优势。

瑞萨最新的电容触摸技术和解决方案在解决HMI 中最棘手难题方面向前迈进了一步。

1创新的电容触摸技术
电容触摸面板主要分为两类:投射式电容触摸（即触摸屏）与触摸按键。

电容触摸屏的特点是支持多点触控，具有更高的耐久性和出色的图像质量。

其主要组件为液晶显示器、ITO 电极、盖板，因此成本更高，主要应用于智能手机、平板电脑和游戏机等设备。

而电容触摸按键操作自由度低（一维），需要的组件少，成本更低，主要应用于家电（冰箱、微波炉等）和健康护理产品（血糖仪）。

由于简单易用、易清洗并能够提升用户体验，随着物联网应用的进一步深入，电容触摸按键将从智能家居产品、医疗健康设备扩展到工业产品、家用设备和可穿戴产品等更广泛的应用。

瑞萨新触摸按键技术具有如下优势：
高灵敏度和高抗噪声干扰能力：可以透过10mm 厚的亚克力材料或木板进行感应，实现300mm 范围的接近感应，抗干扰度通过了IEC610004-3/4-6
Level 3的测试；
支持电容自感方式和电容互感方式：互感方式
美丽与智慧得兼，瑞萨电子HMI 解决方案为智能化世界添彩
史子光（瑞萨电子中国）
图1电容触摸按键将从智能家居产品、
医疗健康设备扩展到工业产品、家用设备和可穿戴产品等更广泛的应用
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可以增强防水能力，并通过按键矩阵增加触摸按键的数量；
开发更容易：开发工具可以实现灵敏度自动调整，帮助客户缩短开发时间。

新触摸按键技术同时支持电容自感和电容互感方式。

电容自感方式具有电路布局简单，方便实现接近传感的特点，但防水性较弱，
按键矩阵有限制。

电容互感方式则相反，防水性强，支持按键矩阵，但电路布局有限制，
较难实现接近传感。

使用新触摸按键技术让客户可以更自由地选择表面覆盖材料，如更厚的材料，也可以透过手套使用，甚至还可在木材上实现触摸按键。

它的防水设计可在流水中使用触摸按键，
还可以在弯曲的表面上，以薄膜触摸按键形式实现触摸按键。

具体的应用示例如智能电子锁，通过接近传感功能点亮按键区域，输入开门密码（可变密码从手机获取）即可开锁。

智能遥控桌面是另一个智能家居案例，通过蓝牙控制家中各种电器如空调、照明灯等，功能自适应的遥控器只显示需要的按键，无关按键不显示，
简单方便。

为方便用户能够更快速地开发出自己的产品，瑞萨电子为其电容触摸方案提供了电容式触摸传感器系统开发辅助工具-“QE FOR CAPACITIVE TOUCH ”。

该工具支持RX113/130/230/231触摸传感的初始设置与调整，仅基于e2studio 即可轻松开发触摸按键系统，涵盖了从接口配置、调整到监控和参数调整的过程，而不用像以前那样在Workbench6上进行调整以及在e2studio 上分别创建代码。

2TFT-HMI 显示技术与应用
智能手机的发展驱动了用户对各种设备上添加“智能化HMI ”的期望。

HMI （人机界面）的需求正在发生变化。

市场要求将现有大多基于Segment LCD
显示的HMI 替换为基于TFT 的HMI 。

因此，迫切需要一种经济高效的方案去替代的基于传统MCU 的
图2瑞萨新一代高灵敏度触摸按键解决方案
图3基于瑞萨新触摸按键技术的智能电子锁与智能遥控桌面应用
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图4瑞萨RX651/RX65N 单芯片LCD 显示方案
图5瑞萨RA6M3HMI 解决方案
段式显示。

瑞萨内置TFT-LCD 控制器与2D 绘图引擎RX651/RX65N 单芯片LCD 显示方案就是针对这一挑战的理想决方案。

这是一款用于小型TFT LCD 的单芯片HMI 解决方案，无需外置RAM ，支持多种功能、数据格式以及LCD 屏，最大支持WQVGA/16位彩色，以及VGA/8位彩色；具有总线控制功能，可减少访问图形数据时CPU 负荷；Alpha 混合功能可实现3层混合，单色背景层，图层1和图层2，并支持多种像素格式。

瑞萨RA6系列RA6M3MCU 基于ARM COR-TEX M4内核，具有640kB RAM ，1MB -2MB 闪存，支持TFT LCD 和2D 加速。

其内嵌的2D 绘图引擎（DRW2D ）———具有先进图形功能的片上绘图引擎减少了CPU 负担，为客户应用提供了更高的性能。

此外，瑞萨还提供免费使用的GUI 工具，SEG-GER emWin GUI 软件包、GLCDC 调试辅助工具和各
种评估套件，以帮助用户加快开发速度，加快产品上市。

瑞萨可将emWin GUI 软件发布给使用RX65N/RX651（1.5MB/2MB 版本）和RA6M3的客户。

用户可以在其硬件上使用emWin 软件，无需任何额外费用。

用户还可免费下载和使用SEGGER emWin GUI 软件包（包括目标代码，GUI 构建器等）。

GLCDC 调试辅助工具-QE FOR DISPLAY [RX]支持RX65N /RX651上的显示连接，简化具有复杂时序调整和图像质量调整的连接。

RX65N ENVISION KIT 评估套件能够快速便捷
地评估RX65X ，是低成本HMI 方案的理想选择，用户可以通过预先安装的演示程序，
体验Dual bank 与BGO 实现安全固件更新，GLCDC 和2D 绘图引擎的图形性能等等。

而EK-RA6M3G 是另一款适用于RA6M3G MCU 家
族的
HMI 图形化评估套件，
基于SEGGER emWin 实现开箱即用的快速入门demo ，如Alarm/Countdown clock demo ，Simple weather demo ，Smooth slide transitions 89。