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ADI:新式触摸屏控制器助便携 设备显现如虎添翼

文章转自ADI官网,版权归属原作者所有 触摸屏显示器能够检测显示区域上是否有人触摸以及

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触摸屏显现器能够检测显现区域上是否有人触摸以及触摸方位,因而各种设备上的机械按钮正日渐被这种显现器所替代,包含智能电话、MP3 播放器、GPS 导航系统、数码相机、笔记本电脑、游戏机和实验室仪器等。第一代此类设备不太准确,存在误检率高和功耗过大的问题。新式触摸屏控制器1, 如AD78792等,可供给更高的精度、更低的功耗和成果滤波功用。这些器材还能够检测温度、电源电压和触摸压力,有助于现代触摸屏显现器完结鲁棒的检测。

触摸屏的作业原理

首要,让我们看看电阻式触摸屏怎么作业。图1显现了触摸屏的根本结构和作业原理图。

Figure 1
图 1. 电阻式触摸屏的结构

触摸屏由两层塑料薄膜组成,各薄膜层上均涂有一层导电金属(通常是氧化铟锡),中心的空气空隙将二者分隔。电源电压鼓励其间的一块板,上图中为 X 板。触摸屏幕时,两块导电板碰到一同,在 X 板上构成一个电阻分压器。触摸点的电压通过 Y+ 电极检测,代表X板上的方位,如图 2 所示。然后重复上述进程,电源电压鼓励Y板,并通过 X+ 电极检测 Y 方位。

Equation 1
Figure 2
图2. X 方位丈量

接下来,将电源电压置于 Y+ 和 X– 上,再进行两次屏幕丈量:丈量X+上的电压得出Z1,丈量Y– 上的电压得出Z2。这些丈量成果能够用来估量触摸压力,其办法有两种。假如 X 板的电阻已知,则触摸电阻的计算公式为:

Equation 2

假如 X 板和Y 板的电阻均已知,则触摸电阻的计算公式为:

Equation 3

触摸电阻值越大,则表明触摸压力越小。

AD7879 触摸屏控制器

AD7879 触摸屏控制器规划用于与四线式电阻触摸屏接口。除了检测触摸动作外,它还能丈量温度和辅佐输入端的电压。一切四种触摸丈量加上温度、电池、辅佐电压丈量,均能够通过编程写入其片内序列器。宽电源电压规模(1.6 V 至3.6 V)、小尺度(12 引脚、1.6 mm ×2 mm WLCSP封装或16 引脚、4 mm ×4 mm LFCSP封装)以及低功耗(转化时480 μA,关断形式 0.5 μA),使这款控制器能够灵敏地用于各种产品。

触摸唤醒

能够将AD7879 装备为在发作触摸屏幕事情时发动并转化,在开释之后进入省电形式。这种装备十分合适重视节省电量的电池供电设备。每个转化序列完结之后,AD7879 向主机微控制器发送一个中止,将其从低功耗形式唤醒,以便处理数据。这样,屏幕被触摸之前微控制器的功耗也会极低。图3 显现了触摸唤醒功用的设置。

Figure 3
图3. 触摸唤醒设置

触摸屏幕时,X 板与 Y 板触摸,拉低限变器输入,然后唤醒AD7879,随后开端转化。转化结束时,AD7879 向主机发送一个中止。

成果滤波

在典型的显现器中,电阻板坐落液晶显现器(LCD) 之上,LCD 会发生很多噪声,影响方位丈量。这种噪声由脉冲噪声和高斯噪声组合而成。AD7879 供给的中值滤波器和均值滤波器可下降这种噪声。能够将序列器装备为使用 2 个、4 个、8 个或16 个样本进行方位丈量,而不是使用单个样本进行丈量。这些样本通过排序、中值滤波和均值滤波,便可得到噪声更低、精度更高的成果。图 4 清楚显现了其原理。取得16 个方位丈量成果,然后按由低到高的次序排序。除掉四个最大丈量成果和四个最小丈量成果,以消除脉冲噪声;对剩下的八个采样值求平均值,以下降高斯噪声。这种办法还有一个额定优点,即能够下降所需的主机处理作业量和主机与触摸屏控制器的通信量。

Figure 4
图4. 中值和均值滤波

参阅电路

Pratt, Susan. Ask The Applications Engineer—35, “Capacitance Sensors for Human Interfaces to Electronic Equipment.” Analog Dialogue. Volume 40, Number 4. www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/capacitance-sensors-for-human-interfaces-to-electronics.html.

Kearney, Paul. “The PDA Challenge—Met by the AD7873 Resistive-Touch-Screen Controller ADC.” Analog Dialogue. Volume 35, Number 4. www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/touch-screen-controllers-for-portable-displays.html.

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