CN101977261B - 一种基于手机触摸屏的电子秤及实现方法及一种手机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于手机触摸屏的电子秤及实现方法及一种手机，其包括电子秤启动模块、触摸屏和基带芯片，所述基带芯片中包括模数转换模块和阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块中包括一阻值与质量映射列表，所述触摸屏上包括第一电极Xp、第二电极Xm、第三电极Yp和第四电极Ym；所述电子秤启动模块连接基带芯片，所述触摸屏连接模数转换模块，所述模数转换模块连接阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块连接触摸屏。采用本发明可使手机实现电子秤的功能，方便实用。

Description

一种基于手机触摸屏的电子秤及实现方法及一种手机

技术领域

本发明涉及一种电子秤，尤其涉及的是一种基于手机触摸屏的电子秤及实现方法及一种设置有该电子秤的触摸屏手机。

背景技术

随着手机应用的越来越广泛，手机的功能也越来越先进。当前，手机上广泛选用四线电阻式触摸屏，此类触摸屏除了可以检测用户点按位置的X，Y坐标外，还可以通过一种方法，测量施加在触摸屏表面的压力的大小，利用这一特性，发明一种手机电子秤，可以用于测量放置在手机触摸屏上的物体的重量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于手机触摸屏的电子秤及实现方法及一种手机，旨在利用手机的触摸屏制作成一种电子秤。

本发明的技术方案如下：

一种基于手机触摸屏的电子秤，其包括电子秤启动模块、触摸屏和基带芯片，所述基带芯片中包括模数转换模块和阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块中包括一阻值与质量映射列表，所述触摸屏上包括第一电极Xp、第二电极Xm、第三电极Yp和第四电极Ym；所述电子秤启动模块连接基带芯片，所述触摸屏连接模数转换模块，所述模数转换模块连接阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块连接触摸屏。

所述的基于手机触摸屏的电子秤，其中，还包括一托盘，所述托盘的底部形状大小与触摸屏的形状大小适配。

一种基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其中，包括以下步骤：

启动称重模式，并将被称物体放置在触摸屏上；

将第一电极Xp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，通过基带芯片读取第三电极Yp端的电压Vx；

将第三电极Yp端接上高电平，第四电极Ym端接地，第二电极Xm端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vy；

将第三电极Yp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vz；

根据基带芯片中模数转换模块的分辨率，电压Vx、Vy和Vz，并利用分压原理计算接触电阻的阻值；

根据计算出的接触电阻的阻值，并对照电阻与质量映射列表读出重物的质量，然后显示在触摸屏上。

所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其中，手机进行称重时要水平放置。

所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其中，所述接触电阻的阻值的计算公式为：

$\mathrm{Rtouch}=\frac{\mathrm{Vx}}{\mathrm{Vz}}\mathrm{Rx}-\frac{\mathrm{Vx}}{2^W}\mathrm{Rx}-(1-\frac{\mathrm{Vy}}{2^W})\mathrm{Ry}$

其中，Rtouch为接触电阻的阻值，W为模数转换模块的分辨率，Rx为第一电极Xp与第二电极Xm两电极间的电阻，Ry为第三电极Yp与第四电极Ym两电极间的电阻。

所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其中，所述模数转换模块的分辨率为12比特。

所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其中，所述电阻Rx和电阻Ry的大小由触摸屏的规格决定。

一种手机，其中，所述手机中包上述的电子秤。

本发明的有益效果：本发明通过测量手机触摸屏的上下导电涂层之间接触电阻Rtouch的阻值大小，然后对应接触电阻阻值与质量的映射表，可得出所测重物的重量。

附图说明

图1是四线电阻式触摸屏的构造；

图2是本发明实施例提供的触摸屏在没有压力状态下的等效电路示意图；

图3是本发明实施例提供的触摸屏电子秤称重状态的等效电路示意图；

图4是本发明实施例提供的触摸屏电子秤的功能框图；

图5是本发明实施例提供的触摸屏电子秤的实现方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

如图1、2所示，一般四线电阻式触摸屏由上下两层透明层组成，上透明层为塑料，下透明层为玻璃，在所述上下透明层相对的内表面涂有导电涂层，且每一个导电涂层的两端都有两个电极，上涂层上的第一电极Xp、第二电极Xm和下涂层上的第三电极Yp、第四电极Ym。4个电极分别接到基带芯片上的专用触摸屏接口。第一电极Xp和第二电极Xm组成触摸屏的X轴，第三电极Yp和第四电极Ym组成触摸屏的Y轴。

当在触摸屏某位置产生点按时，上下导电涂层相接触，此时通过在电极两端加电压，如第一电极Xp端接高电平(VDD，+2.8V)，第二电极Xm端接地(GND，0V)，然后从第三电极Yp端由基带芯片中的模数转换模块(ADC)读取一个电压数值，根据分压原理，便可以得到触摸点在第一电极和第二电极间的位置，即触摸点在触摸屏上对应的X轴坐标。同理在第三电极和第四电极两端加电压，并从第一电极Xp端读电压数值，从而可以得到触摸点在触摸屏上对应的Y轴坐标。最终确定触摸点的位置，基带芯片根据位置坐标触发对应的功能。

所述手机的触摸屏除了实现上述基本的功能外，还可以实现压力测量的功能，并通过测量压力实现电子秤的功能。

如图3所示，点按触摸屏的压力F不同，导电涂层之间接触电阻Rtouch也不同，所述接触电阻Rtouch与压力F之间存在一一对应关系，因此通过测量接触电阻Rtouch的电阻值数值即可以确定压力的大小。

参见图4所述手机中包括一电子秤启动模块、触摸屏和基带芯片。所述基带芯片中包括模数转换模块和阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块中包括一阻值与质量一一对应的列表。

所述电子秤的工作原理为：启动电子秤启动模块，手机进入称重模式；然后将重物放置在触摸屏上，为了使被称物体对触摸屏的压力等于物体的重力，对应物体的质量，手机需要水平放置。手机的基带芯片获取触摸屏的点按中断后，通过模数转换模块读取接触电阻Rtouch的阻值，并将接触电阻的电阻值输入阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块通过查询内部的阻值与质量映射列表得出被测物体的重量并显示在屏幕上。重物拿开之后手机自动退出称重模式。

触摸屏的接触电阻变化范围和手机的承重能力将限制被称物体的最大和最小质量。

为提高称重精度，选用一个托盘，所述托盘的底部形状大小与触摸屏的形状大小适配，且托盘的自身重量合适，一般小于0.1千克。称重时，先将托盘放置在触摸屏上，此时可以读出一个托盘的重量。然后再将被称物体放置在托盘上，读出托盘和物体的总的重量，再将总的重量减去托盘的重量即可得到物体的净重量。为了减少人工计算的麻烦，也可以将放上托盘时读出的接触电阻Rtouch的阻值缓存在存储器中，然后与放上重物后的接触电阻Rtouch的阻值相比较，通过基带芯片求出接触电阻Rtouch前后变化的绝对值来确定被称物体重量。

参见图5，上述电子秤的实现方法的流程包括以下步骤：

步骤S100：启动称重模式，并将被称物体放置在触摸屏上；

步骤S200：将第一电极Xp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，通过基带芯片读取第三电极Yp端的电压Vx；

步骤S300：将第三电极Yp端接上高电平，第四电极Ym端接地，第二电极Xm端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vy；

步骤S400：将第三电极Yp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vz；

步骤S500：根据基带芯片中模数转换模块的分辨率，利用分压原理计算接触电阻的阻值；

其中，接触电阻的阻值的计算公式为：

$\mathrm{Rtouch}=\frac{\mathrm{Vx}}{\mathrm{Vz}}\mathrm{Rx}-\frac{\mathrm{Vx}}{2^W}\mathrm{Rx}-(1-\frac{\mathrm{Vy}}{2^W})\mathrm{Ry}$

其中，Rtouch为接触电阻的阻值，W为模数转换模块的分辨率，Rx为第一电极Xp与第二电极Xm两电极间的电阻，Ry为第三电极Yp与第四电极Ym两电极间的电阻，该阻值由触摸屏规格确定。

如果基带芯片中模数转换模块的分辨率为12bit，则接触电阻的阻值计算公式如下：

$\mathrm{Rtouch}=\frac{\mathrm{Vx}}{\mathrm{Vz}}\mathrm{Rx}-\frac{\mathrm{Vx}}{2^{12}}\mathrm{Rx}-(1-\frac{\mathrm{Vy}}{2^{12}})\mathrm{Ry}$

步骤S600：根据计算出的接触电阻的阻值，并对照电阻与质量映射列表读出重物的质量，然后显示在触摸屏上。

一种手机，其中，所述手机中包括上述的电子秤。通过上述方法可以利用手机触摸屏实现电子秤的功能。方便实用，而且不增加硬件成本。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于手机触摸屏的电子秤，其特征在于，包括电子秤启动模块、触摸屏和基带芯片，所述基带芯片中包括模数转换模块和阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块中包括一阻值与质量映射列表，所述触摸屏上包括第一电极Xp、第二电极Xm、第三电极Yp和第四电极Ym；所述电子秤启动模块连接基带芯片，所述触摸屏连接模数转换模块，所述模数转换模块连接阻值与质量映射模块，所述阻值与质量映射模块连接触摸屏；

所述触摸屏包括上透明层与下透明层，上透明层为塑料，下透明层为玻璃，在所述上下透明层相对的内表面涂有导电涂层，且每一个导电涂层的两端都有两个电极，上涂层上的第一电极Xp、第二电极Xm和下涂层上的第三电极Yp、第四电极Ym，第一电极Xp、第二电极Xm、第三电极Yp与第四电极Ym分别接到基带芯片上的专用触摸屏接口；第一电极Xp和第二电极Xm组成触摸屏的X轴，第三电极Yp和第四电极Ym组成触摸屏的Y轴；

导电涂层之间的接触电阻与压力之间存在一一对应关系；所述阻值与质量映射模块中包括阻值与质量一一对应的列表；

还包括一托盘，所述托盘的底部形状大小与触摸屏的形状大小适配；

接触电阻的阻值的计算公式为：

$\mathrm{Rtouch}=\frac{\mathrm{Vx}}{\mathrm{Vz}}\mathrm{Rx}-\frac{\mathrm{Vx}}{2^W}\mathrm{Rx}-(1-\frac{\mathrm{Vy}}{2^W})\mathrm{Ry}$

其中，Rtouch为接触电阻的阻值，W为模数转换模块的分辨率，Rx为第一电极Xp与第二电极Xm两电极间的电阻，Ry为第三电极Yp与第四电极Ym两电极间的电阻；

所述模数转换模块的分辨率为12比特。

2.一种基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动称重模式，并将被称物体放置在触摸屏上；

将第一电极Xp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，通过基带芯片读取第三电极Yp端的电压Vx；

将第三电极Yp端接上高电平，第四电极Ym端接地，第二电极Xm端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vy；

将第三电极Yp端接上高电平，第二电极Xm端接地，第四电极Ym端设为高阻，并通过基带芯片读取第一电极Xp端的电压Vz；

根据基带芯片中模数转换模块的分辨率，电压Vx、Vy和Vz，并利用分压原理计算接触电阻的阻值；

根据计算出的接触电阻的阻值，并对照电阻与质量映射列表读出重物的质量，然后显示在触摸屏上；

导电涂层之间的接触电阻与压力之间存在一一对应关系；所述阻值与质量映射模块中包括阻值与质量一一对应的列表；

所述电子秤还包括一托盘，所述托盘的底部形状大小与触摸屏的形状大小适配；

所述接触电阻的阻值的计算公式为：

$\mathrm{Rtouch}=\frac{\mathrm{Vx}}{\mathrm{Vz}}\mathrm{Rx}-\frac{\mathrm{Vx}}{2^W}-\mathrm{Rx}-(1-\frac{\mathrm{Vy}}{2^W})\mathrm{Ry}$

其中，Rtouch为接触电阻的阻值，w为模数转换模块的分辨率，Rx为第一电极Xp与第二电极Xm两电极间的电阻，Ry为第三电极Yp与第四电极Ym两电极间的电阻；所述模数转换模块的分辨率为12比特。

3.根据权利要求2所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其特征在于，手机进行称重时要水平放置。

4.根据权利要求3所述的基于手机触摸屏的电子秤的实现方法，其特征在于，所述电阻Rx和电阻Ry的大小由触摸屏的规格决定。

5.一种手机，其特征在于，所述手机中包括权利要求1所述的电子秤。

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