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一种自适应电阻式触摸屏控制器的设计

发布时间:2020-07-01 01:24:33 阅读: 来源:塑料模厂家

摘要:提出一种电阻式触摸屏控制器的设计方案。针对电阻式触摸屏x,y向总电阻存在型号差异和个体差异的特点,为了避免传统测量方法中人工确定触模屏阻值参数的问题,提出一种x,y向总电阻的测量方法。该方法通过软硬件的配合,自动测量触摸屏x,y向总电阻,实现针对不同型号或个体触摸屏的自适应压力电阻计算。该方法适用于已封装好的电子产品,可避免产品组装前对触摸屏的测试工作,有效地节约产品的开发成本和生产时间。关键词:电阻式触模屏;自适应;电阻测量;压力电阻0 引言 触摸屏是电子产品中常用的一种输入设备,通常与液晶屏搭配使用,用来取代传统的键盘输入,广泛应用于电子产品与工业控制中。触摸屏通常附着在液晶显示屏表面,通过微处理器对触摸屏的控制,实现触摸屏对液晶屏图像界面的直接操作。电阻式触摸屏由于成本低,无专利技术的原因,是嵌入式设备应用最为广泛的一种触摸屏。本文提出一种电阻式触摸屏控制器的设计方法,为业界主流低端手机基带芯片MTK6223D提供触摸屏控制的功能扩展;同时针对电阻式触摸屏x,y方向总电阻测量的问题,提出一种自适应的触摸屏x,y向电阻测量方法,既提高压力电阻的计算精度,又可避免人工测量电阻式触摸屏的电阻参数,有效节约手机开发成本和生产时间。1 电阻式触摸屏结构 电阻式触摸屏根据引出信号线的数量,可以划分为4线、5线、6线、7线、8线等类型,其中以4线电阻式触摸屏最为常见,结构最为典型。本文讨论的电阻式触摸屏,均指四线结构电阻式触摸屏。1.1 基本结构 电阻式触摸屏在玻璃或丙烯酸基板上覆盖有两层透平、均匀导电的ITO层,分别作为X电极和Y电极,它们之间由均匀排列的透明格点分开绝缘。其中下层的ITO与玻璃基板附着,上层的ITO附着在PET薄膜上。X电极和Y电极的正负端由“导电条”分别从两端引出,且X电极和Y电极导电条的位置相互垂直。引出端X-,X+,Y-,Y+一共4条线,这也是4线电阻式触摸屏名称的由来。当有物体接触触摸屏表面并施以一定的压力时,上层的ITO导电层发生形变与下层ITO发生接触,进而2个导电层间在该位置的电压和电阻发生变化。控制器检测电压变化后,在x和y 2个方向上产生信号,读取触点位置在x,y方向上的电压值后,同该x,y方向上的参考电压进行比较,计算出触点的坐标。这是电阻式触摸屏的基本工作原理。1.2 坐标的估算 计算电阻式触摸屏触点的x,y坐标分为如下两步(见图1): (1)计算y坐标,在Y+电极施加驱动电压Vref,Y-电极接地,X+作为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vref电压之比等于触点y坐标与屏高度之比。 (2)计算x坐标,在X+电极施加驱动电压Vref,X-电极接地,Y+作为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vref电压之比等于触点x坐标与屏宽度之比。测得的电压通常由ADC转化为数字信号,再进行简单处理就可以作为坐标值,判断触点的实际位置。

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2 触摸屏控制器的设计 本文采用的触摸屏控制系统由基带芯片MFK6223D、触摸屏控制器和触摸屏3部分组成,如图2所示。MTK6223D是联发科技(MTK)的一款低端GPRS/GSM基带芯片,该芯片将ARM7控制模块、DSP模块、射频模块和电源管理等集成到一起,采用Nucleus Plus操作系统,是目前业界一款主流的低端手机基带芯片。但是MTK6223D没有提供对触摸屏的支持,为进一步强化手机的功能,MTK6223D需要搭配触摸屏控制器芯片,实现功能更为强大的手机设计。本文提出的触摸屏控制器主要实现对触摸屏信号的模/数转换,坐标值计算,压力电阻阻值计算和抬笔落笔中断判断4项功能,并通过AMBA总线向手机基带芯片上传数据。

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