購買(mǎi)家用電器時(shí)最重要的因素包括產(chǎn)品外觀(guān)及其支持的高端特性。采用當今高度集成的片上系統（SoC）處理器，設計人員不僅能在電容式感應技術(shù)基礎上推出全新用戶(hù)界面，而且還能集成其它系統功能，從而降低系統成本并節約板卡空間。與此同時(shí)，由于構建系統所需的許多組件現在已經(jīng)集成在統一的芯片中，因此SoC可顯著(zhù)加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。此外，連接多個(gè)器件和用于故障調試所需的時(shí)間也可大幅縮短。

圖1所示為電磁爐的方框圖。這種電器必須提供以下關(guān)鍵功能：

保持平鍋的溫度：需要脈沖寬度調制（PWM）來(lái)設置加熱線(xiàn)圈的點(diǎn)火持續時(shí)間；
風(fēng)扇控制：需要溫度傳感器和PWM來(lái)驅動(dòng)風(fēng)扇電機；
過(guò)電流和過(guò)電壓保護：需要ADC和比較器；
平鍋自動(dòng)檢測：需要電感感應功能；
基于時(shí)間的烹飪功能：需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）；
用戶(hù)界面——顯示屏：需要LED驅動(dòng)器或LCD玻璃顯示屏；
用戶(hù)界面——按鍵：需要電容式觸摸感應和檢測功能。

圖1：電磁爐框圖

電容式感應技術(shù)

基于電容式感應技術(shù)的按鍵使電器外形時(shí)尚美觀(guān)，消除了磨損問(wèn)題，與機械按鍵相比更受歡迎。許多電器都要在靠近液體的環(huán)境下使用，因此要考慮防水功能，避免水濺上去而產(chǎn)生錯誤的按鍵觸發(fā)。圖2給出了電容式傳感器印刷電路板（PCB）的典型布局。通過(guò)連接保護電極可實(shí)現防水性，而不是將傳感器周?chē)年幱安糠郑ㄋ{色）接地。

圖2:使用保護電極實(shí)現防水功能
 

驅動(dòng)這個(gè)電極的信號與連接到傳感器的信號一樣，因此水滴滴落在傳感器上時(shí)不會(huì )形成陰影區和傳感器之間的電勢差，傳感器上不會(huì )耦合更多電容，因此就能實(shí)現防水效果。如果傳感器完全浸入水中，則會(huì )激活保護機制來(lái)禁用傳感器的工作。

由于許多電器都要用大電流工作，因此電源通常會(huì )因負載電流和數字開(kāi)關(guān)的變化而產(chǎn)生巨大的噪聲/波紋，數字開(kāi)關(guān)也會(huì )耦合到電容式傳感器上，從而影響用
界面的可靠性。根據正確的原理圖和布局指南，我們可通過(guò)接地線(xiàn)布局等技術(shù)來(lái)減少電源中的波紋，確保不出現接地反彈。但是，我們很難完全去除噪聲。如果用電源的+ve線(xiàn)路驅動(dòng)參考，可能會(huì )產(chǎn)生電容式感應的誤報警。

通過(guò)在GND和VREF（內部生成）之間切換傳感器，只要在規定的產(chǎn)品工作限度之內，電源的任何變化均不會(huì )引發(fā)錯誤觸發(fā)。

更高的集成度，更低的成本

SoC具有集成型片上外設和基于硬件的特性，能幫助設計人員實(shí)施大多數乃至所有的電器功能。

在今天競爭激烈的消費類(lèi)市場(chǎng)中，電器必須具有豐富的特性，集成型SoC不僅能集成越來(lái)越多的應用特性，還可降低整體系統成本，因此成為了OEM廠(chǎng)商的最佳選擇。這個(gè)方法同樣適用于電磁爐、微波爐等小型電器以及洗衣機、電冰箱等大型電器（當然大型電器對于FOC電動(dòng)機控制等特定功能仍需要專(zhuān)用控制）。