對于醫(yī)療設(shè)備、游戲、軍事、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、工業(yè)和白色商品等市場的設(shè)計者來說，設(shè)計出一個對用戶友好的控制面板，實在讓人望而生畏。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，設(shè)計者們在其產(chǎn)品線中融入越來越多的選擇。隨著這些新產(chǎn)品功能的增加，工程師不得不尋找新的、有創(chuàng)意的操作界面設(shè)計。到目前為止，兩種最常用的輸入器件是專用功能鍵和觸摸屏。不過，目前一種剛剛興起的技術(shù)為工程師們提供了另一種可供考慮的選擇—LCD開關(guān)。

為了使用方便，設(shè)計者應(yīng)該重視操縱面板及其內(nèi)部設(shè)計。市場上大多數(shù)控制面板帶有專用功能鍵，在任何工作場所或是家庭辦公中，計算機(jī)鍵盤、電話、傳真機(jī)和測試儀器都以專門功能鍵來作為輸入器件。每個按鈕都印上相應(yīng)的字母、數(shù)字或符號，并被賦予一個特定的功能。但是，專用功能鍵也有其局限性。隨著選項數(shù)量的增加，功能鍵的數(shù)目也在增多。復(fù)雜的設(shè)備將布滿各種專用鍵，此外，隨著支持硬件的添加，設(shè)備尺寸也在增大。

觸摸屏作為另一種選擇，已經(jīng)成為供操作者輸入命令的常用方法。用戶只需簡單的觸摸屏幕，就可以在一系列選項的引導(dǎo)下進(jìn)行操作。集成了觸摸屏的控制面板在尺寸上變得更小，而且比專用功能鍵更具有用戶友好性。觸摸屏的缺點則是缺乏觸覺反饋，會不經(jīng)意間出現(xiàn)輸入錯誤。用戶偶爾也會拿不準(zhǔn)是否已經(jīng)觸過觸摸屏，或者會無意中觸及他們不想碰到的區(qū)域，這使得用戶不愿意使用觸摸屏。

可編程LCD的優(yōu)勢及其開關(guān)所具有的功能

今天，人們正在不斷接受可編程LCD開關(guān)。LCD開關(guān)可構(gòu)成一個功能得當(dāng)?shù)目刂泼姘宥也挥脫?dān)心因疏忽而造成輸入錯誤，故能讓設(shè)計變得簡單。LCD鍵帽具備可編程LCD的全部優(yōu)點，而其基座提供開關(guān)功能。

作為功能鍵，LCD開關(guān)可以通過編程方式設(shè)定為執(zhí)行多種特定功能，LCD的顯示可以根據(jù)應(yīng)用要求變成文字或圖形。與專用功能鍵不同，LCD開關(guān)可以執(zhí)行無數(shù)的功能選項，并顯示相應(yīng)的標(biāo)志。

舉例來說，水電站的中央控制面板需要1600種開關(guān)功能。該公司選擇了將116個LCD開關(guān)集成在一個面板上的方式，面板有5排開關(guān)，最頂一排有16個開關(guān)，而下面4排各有25個。頂排的16只開關(guān)被分配了特定的功能且顯示相應(yīng)的標(biāo)志，按下其中的一個，就可以讓下面的100只開關(guān)上的字符或圖形發(fā)生變化。這100個開關(guān)中的任意一個，都能夠發(fā)送信號以執(zhí)行鍵帽上顯示的功能。通過這樣的安排，操作者僅僅通過2次按鍵就可以做出1600種功能選擇。

該設(shè)計不僅減小了控制面板的總尺寸，而且還能減少面板上開關(guān)的數(shù)目。此外，設(shè)計中取消的每個開關(guān)都可能有各自的部件號，而部件號的減少也意味著公司庫存管理的簡化。

LCD在小尺寸應(yīng)用中同樣有效。在一種概念型計算機(jī)的設(shè)計中，其每個面板上只使用了一個可編程LCD。該LCD開關(guān)用來方便而快速的指示CPU的關(guān)鍵特性。操作者一按下開關(guān)，LCD鍵帽就指示CPU的溫度、處理速度、硬盤空間和關(guān)鍵性錯誤。這種緊湊化設(shè)計雖然只使用了一個開關(guān)，卻能執(zhí)行多項功能。

圖1  圖形LCD與多彩色LED背光照明的組合

可以為設(shè)計者提供多種操作模式

圖2  只需4根中央線就可以驅(qū)動單個或多個開關(guān)設(shè)計

圖3  NKK Switches公司的軟件控制SMARTSWITCH開關(guān)可以通過編程設(shè)定為不同的文字、字符、靜態(tài)或動態(tài)圖像顯示

多LED背光照明及編程控制選項

LCD開關(guān)可以通過編程方法來設(shè)定不同色彩的背光照明。LED背光的色彩選擇包括：紅、綠、琥珀、藍(lán)、黃、紫、紫羅蘭和白色，也可以利用這些色彩的組合來生成美觀的前面板顯示。背光照明可以通過編程方法設(shè)定為亮滅閃爍，在某些應(yīng)用中，閃爍的開關(guān)可以有效的吸引操作者的注意。

LCD整齊地排列成為陣列圖樣后，將可編程模仿出觸摸屏的操作界面。根據(jù)應(yīng)用的不同，可以采取不同的設(shè)計，一個2×2開關(guān)矩陣可以顯示不同的語言(從上到下、從左到右)：英語—西班牙語—法語—德語。按下標(biāo)有英文的按鍵之后，所有4只鍵上的信息都統(tǒng)一更換為：Start-Stop-Forward-Back?，F(xiàn)在，按下這些開關(guān)中的某一個，將會影響到最終執(zhí)行結(jié)果。如果一開始操作者按下的是標(biāo)有西班牙文的按鍵，則開關(guān)就將顯示：Empesar-Alto-Continuar-Atras，此后，所有文字顯示都將是西班牙文。

一個控制面板可以通過再編程方法設(shè)定為多種不同的語言。LCD開關(guān)的這種多語言編程能力使得設(shè)計者可以將一種生產(chǎn)線出售給全球各個國家。如果產(chǎn)品要進(jìn)行升級，用戶可以通過軟件進(jìn)行升級，而無需更換整個控制面板。

下面再舉一個實例，飛行模擬器制造商很長時間以來就用LCD開關(guān)構(gòu)建其控制面板，一個6×3的開關(guān)陣列可以用來控制飛機(jī)駕駛艙模擬環(huán)境中的儀表。操作者將逐次使用這些開關(guān)，直到找出所期望的測試效果。一旦發(fā)現(xiàn)其具體的效用，則簡單的按下開關(guān)就可以實現(xiàn)其功能而讓飛行儀表發(fā)生改變。操作者通過單個6×3開關(guān)控制面板就可以模擬出100多種不同的條件。

結(jié)語

上述的這些設(shè)計正在成為工程師們一種可行的選擇。單個開關(guān)執(zhí)行若干種功能，就可以改善功能度，減少面板尺寸。隨著技術(shù)的進(jìn)步，新產(chǎn)品將繼續(xù)集成更多的功能選擇，而由于可編程LCD按鍵開關(guān)的推出，工程師在考慮新設(shè)計時將有更多的界面形式可供選擇。