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智能手机杂乱触摸屏接口规划

与ASSP或者其它竞争技术不同,MAX IIZ CPLD的I/O非常多、使用方便、功耗低,能灵活突出产品优势。这些优点大大简化并加速了个性化手机、便携式媒体播放器和显示器的开发,适用于医疗、汽车和工业

支撑网络的多媒体智能电话改变了顾客运用手机的方法。在这些电话中,特别受欢迎的是液晶接触屏接口,用户经过它来运用各种运用程序,或许用手指翻滚拜访网页。假如期望在不花费很多的时刻、预算或许功耗的情况下,开发这类杂乱的接口,选用零功耗Altera MAX IIZ CPLD是一个抱负的挑选。

与ASSP或许其它竞赛技能不同,MAX IIZ CPLD的I/O十分多、运用方便、功耗低,能活络杰出产品优势。这些长处大大简化并加快了个性化手机、便携式媒体播放器和显现器的开发,适用于医疗、轿车和工业等运用领域。Altera根据MAX IIZ EPM240Z器材的最新多点接触屏参阅规划,有助于规划人员迅速将构思变为实践产品。

定制或许自行规划

任何接触屏计划都包含两部分:2D接触传感器和核算运用程序,后者将传感器数据转换为用户目的。参阅规划是完好的传感器和数据收集体系,能够进行定制,也能够原样运用。它供给铟锡氧化物(ITO)屏以及简略的双面PCB用作多触点导航板。图1(a)所示的2D多触点参阅规划根据MAX IIZ EPM240Z CPLD以及ADI的AD7142集成电容数字转换器(CDC),支撑片内环境校准以及ITO屏。

参阅规划有一个简略的数据解释程序,演示并测验多触点传感器的作业。AD7142 CDC用于监测电容改变,只要14个电容传感器通道。在这一参阅规划中,MAX IIZ CPLD扩展了AD7142 CDC的功用,使其能够处理两维ITO薄膜和PCB接触传感器。运用处理器经过SPI或许I2C总线拜访AD7142的CDC寄存器文件,将MAX IIZ CPLD的SRC信号操控设置在适宜的轴上。长时刻暂停后,接触屏监测到一次接触时,MAX IIZ CPLD会发生一个中止信号。

ITO或许PCB接触屏规划

任何接触屏规划都从实践的接触传感器开端。尽管这个参阅规划主要是针对电容ITO接触屏,但也适用于一面为水平走线,另一面是笔直走线的双面PCB.ITO接触屏有两个被绝缘体分隔的通明层,14条y走线衔接至AD7142 CDC输入,16条x走线衔接至MAX IIZ CPLD.MAX IIZ CPLD能够添加更多的I/O,进一步进步分辨率,支撑更大的接触屏。14×16的规划可支撑最高16x14cm的接触屏。

ITO接触传感器有两个被绝缘体分隔的相互笔直的层,上面分别是x和y走线。抱负情况下,x走线在下面,y走线在上面,衔接至AD7142输入。如此安置的原因是CDC在监督接近手指的走线时更活络。走线阵列较宽,距离为5至10mm.图1(b)中左边为接触屏穿插部分,右侧是接触屏。在实践的显现接触屏中,走线是通明的。

图1(b)中的传感器可完成核算导航板,然后避免了运用一般导航板所需求的挑选按钮。如图2所示,中指移动光标,食指和无名指接触屏幕,指示鼠标左键或许右键点击。去掉移动部分后,电容接触屏传感器比按键和按键开关更经用。

ADI的AD7142 CDC

AD7142 CDC并不是规划用作接触屏解码器,而是用于丈量电容以及PCB上传感器线阵的电容改变。AD7142 CDC电气特性比较齐备,能校准特定的PCB布局,然后针对14个传感器输入的每一输入进行电容丈量,精度为12位。每个丈量周期完毕后,经过I2C或许SPI总线来拜访这些数值。AD7142 CDC在SRC信号上发送一个250kHz方波,驱动接近传感器板的走线,然后丈量接纳到的SRC信号强度。因为接触屏电容和SRC信号接纳强度成正比,因而AD7142 CDC勘探并量化用户手指接触接触屏时的电容改变。

AD7142 CDC

AD7142 CDC接连进行14次可寻址电容丈量。图3显现当没有手指接触时基线条件下的寄存器值,下面的图显现了手指接触传感器9时的寄存器值。AD7142 CDC十分活络,运用处理器运用这一具体的电容矢量值,确认手指坐落9.3传感器方位,即在传感器9和10之间。AD7142 CDC精度到达12位,因而,只需求14个传感器就能够准确丈量手指的方位。

AD7142 CDC文档具体介绍了作业进程和校准功用。

MAX IIZ CPLD将线性传感器转换为2D传感器

AD7142 CDC能够丈量14个传感器相对于一条SRC走线的电容。添加MAX IIZ CPLD后,可在串行接口的操控下,取得AD7142 CDC的SRC方波信号,并挑选驱动接触屏的某一条笔直x走线,然后支撑多条SRC走线。AD7142 CDC能够进行相对于笔直走线轴或许本地的电容丈量。MAX IIZ中很多的I/O(5x5mm封装支撑54个I/O,7x7mm封装支撑116个I/O)结合AD7142的高分辨率电容数字丈量才能,使这一解决计划能够适用于面积较大的接触屏和面板。

图4为AD7142 CDC和MAX IIZ CPLD相结合后的2D电容丈量成果,显现了16条走线,即,对x轴进行了16次区分。左边是基线电容丈量,而右侧是两个手指接触传感器后的成果。图中蓝色和赤色采样行表明哪一SRC走线被激活。

运用处理器经过串行接口设置MAX IIZ CPLD驱动传感器S1列和SRC信号,读取来自AD7142 CDC的14个电容值。然后,运用处理器告诉MAX IIZ CPLD将SRC移至下一笔直走线,进行另一次14个电容丈量,不断重复,直至运用处理器取得了接触传感器2D区域内一切244个(14×16)电容丈量值。运用I2C总线,收集一切数据的时刻大约为375 ms,而运用SPI总线的时刻为300ms.(下降CDC采样分辨率能够削减采样周期)。然后,运用处理器处理原始数据,确认用户目的。

下降功耗,节省时刻,削减处理

MAX IIZ CPLD和AD7142 CDC接触屏解码参阅规划的成效十分高,正常全速作业和正常分辨率下一般只需求1.5mA电流。它还支撑三种其它成效等级。在榜首低功耗级中,运用处理器下降采样率,只收集一部分水平缓笔直走线,或许运用准确的AD7142 CDC来确认走线之间的接触点。在更低的功耗级中,需求用户接触屏幕中心来唤醒器材,这要求运用处理器只采样一条水平走线和一条笔直走线。

最低功耗级能够将运用处理器和AD7142 CDC置于关断形式。选用外部32kHz时钟以及每秒一次的采样率,典型的MAX IIZ CPLD待机电流只要50μA.当MAX IIZ CPLD的高成效%&&&&&%勘探体系监测到屏幕被接触时,它经过中止信号唤醒处理器。处理器被唤醒后,体系以更高的精度来读取接触方位。

本文小结

单点接触屏和面板不再是完成电子体系接口的最新手法,而被认为是必备功用。单点接触屏计划现已广泛运用,因而为使产品得到顾客的喜爱,需求选用两点或许多点接触屏。现在运用的多触点解决计划还不多,Altera MAX IIZ CPLD运用现有元件完成了活络的多触点用户接口。

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