CN104461180A - 一种电容式触摸屏防干扰装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电容式触摸屏防干扰装置，包括控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元和用于向所述控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元供电的电源单元；所述控制单元接收所述电容式触摸屏传递的触摸数据，保存所述触摸数据并将所述触摸数据传送到所述隔离驱动单元，所述隔离驱动单元对所述触摸数据进行隔离放大处理得到第一触摸数据、并将所述第一触摸数据传送到所述串口通讯单元，所述串口通讯单元对所述第一触摸数据处理后按照串口协议的格式与外接设备通讯。本发明还涉及一种电容式触摸屏防干扰的方法。实施本发明的电容式触摸屏防干扰装置及方法，具有以下有益效果：使用方便。

Description

一种电容式触摸屏防干扰装置及方法

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，特别涉及一种电容式触摸屏防干扰装置及方法。

背景技术

电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。现有技术中，电容式触摸屏在使用过程中往往会受到外界的干扰而出现死机现象，导致触摸无效。传统的解决方法是拔掉电源让电容式触摸屏重新启动，然后才能恢复正常工作。当这种情况反复发生时则费时费力，给使用带来了极大的不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述使用不便的缺陷，提供一种使用方便的电容式触摸屏防干扰装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电容式触摸屏防干扰装置，包括控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元和用于向所述控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元供电的电源单元；所述控制单元接收所述电容式触摸屏传递的触摸数据，保存所述触摸数据并将所述触摸数据传送到所述隔离驱动单元，所述隔离驱动单元对所述触摸数据进行隔离放大处理得到第一触摸数据、并将所述第一触摸数据传送到所述串口通讯单元，所述串口通讯单元对所述第一触摸数据处理后按照串口协议的格式与外接设备通讯。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰装置中，所述控制单元检测到在设定次数内接收的触摸数据相同时，则控制所述电容式触摸屏使其重新启动。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰装置中，所述控制单元包括单片机，所述单片机内设置有看门狗电路。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰装置中，所述隔离驱动单元包括用于将所述触摸数据中的电流进行放大并隔离干扰源的光耦隔离驱动芯片。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰装置中，所述串口协议为RS232协议、RS485协议、SPI协议、II2C协议、USB协议或PS2协议中的任意一个。

本发明还涉及一种电容式触摸屏防干扰的方法，包括如下步骤：

A）系统初始化；

B）设置看门狗电路，并判断在设定时间内是否喂狗，如是，执行步骤C）；否则，对单片机进行复位；

C）通过所述单片机的一个串口接收所述电容式触摸屏传送的触摸数据并执行步骤F）；同时还执行步骤D）；

D）对所述触摸数据进行放大并隔离干扰源后得到第一触摸数据；

E）将所述第一触摸数据进行处理后发送到外接设备进行处理；

F）将所述触摸数据进行保存并判断在设定次数内保存的数据是否相同，如是，向所述电容式触摸屏发送重启指令以使所述电容式触摸屏重新启动并返回步骤A）；否则，返回步骤D)。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰的方法中，所述步骤A）进一步包括：

  A1）初始化所述单片机；

A2）初始化所述电容式触摸屏的数据。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰的方法中，在所述步骤E）进一步包括：

 E1）将所述第一触摸数据进行处理得到符合串口协议的第二触摸数据并将其发送到外接设备；

  E2）在所述外接设备中将所述第二触摸数据处理成坐标值后送到所述外接设备的显示器进行显示。

在本发明所述的电容式触摸屏防干扰的方法中，所述外接设备为手机、PC、平板电脑或KTV触摸点歌机。

实施本发明的电容式触摸屏防干扰装置及方法，具有以下有益效果: 由于使用控制单元、隔离驱动单元和串口通讯单元，控制单元接收电容式触摸屏传递的触摸数据保存，并将其传送到隔离驱动单元进行隔离放大处理得到第一触摸数据，串口通讯单元对所述第一触摸数据处理后按照设定协议的格式与外接设备通讯。由于现有技术中的电容式触摸屏是直接将触摸数据传送到外接设备，不对触摸数据进行任何处理，而本发明是先对触摸数据经过防干扰处理后再传送到外接设备，其不用拔掉电源让电容式触摸屏重新启动，而是自动控制让电容式触摸屏重新启动，所以其使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无线电容式触摸屏防干扰装置及方法一个实施例中装置的结构框图；

图2是所述实施例中电容式触摸屏的电路原理图；

图3是所述实施例中控制单元的电路原理图；

图4是所述实施例中隔离驱动单元的电路原理图；

图5是所述实施例中串口通讯单元的电路原理图；

图6是所述实施例中电源单元的电路原理图；

图7是所述实施例中方法的流程图；

图8是所述实施例中系统初始化的具体流程图；

图9是所述实施例中将第一触摸数据处理后发送到外接设备进行处理的具体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明电容式触摸屏防干扰装置及方法实施例中，其电容式触摸屏防干扰装置的结构框图如图1所示。图1中，该电容式触摸屏防干扰装置包括控制单元1、隔离驱动单元2、串口通讯单元3和电源单元4；电源单元4用于向控制单元1、隔离驱动单元2、串口通讯单元3供电；本实施例中，在图1中分别画出了电容式触摸屏01和外接设备02，但该电容式触摸屏防干扰装置不包括电容式触摸屏01和外接设备02，在图1中将其画出来是为了方便描述。控制单元1接收电容式触摸屏01传递的触摸数据，保存触摸数据并将触摸数据传送到隔离驱动单元2，隔离驱动单元2对触摸数据进行隔离放大处理得到第一触摸数据、并将第一触摸数据传送到串口通讯单元3，串口通讯单元3对第一触摸数据处理后按照串口协议的格式与外接设备通讯。值得一提的是，上述串口协议为RS232协议、RS485协议、SPI协议、II2C协议、USB协议或PS2协议中的任意一个，具体根据外接设备的不同选择相应的协议。

本实施例中，具体就是当电容式触摸屏01检测到触摸信息时，就会把触摸数据传递给控制单元1，控制单元1记录所收到的触摸数据，并把触摸数据传送至隔离驱动单元2，然后触摸数据又经隔离放大处理后传送给串口通讯单元3，再经串口通讯芯片3处理后经RS232协议与外接设备02通讯，从而达到控制外接设备02的目的。

图2是本实施例中电容式触摸屏的电路原理图。图2中，P2为电源单元的接口，P3为排线口，P7为USB接口。

图3是本实施例中控制单元的电路原理图，图3中，P4为烧录口，控制单元1包括单片机U2，单片机U2内设置有看门狗电路（图中未示出）。当控制单元1检测到在设定次数内接收的触摸数据相同时，则控制电容式触摸屏01使其重新启动。具体就是，单片机U2将记录的触摸数据进行对比，当连续设定次数通讯中电容式触摸屏01传来的触摸数据都完全相同时，则判断为电容式触摸屏01死机，这时单片机U2就发出重启命令使电容式触摸屏01重新启动，只需瞬间便可以解决问题。值得一提的是，本实施例中，设定次数为3次，当然，在其他实施例中，设定次数根据具体情况可进行相应调整。单片机U2内设置有看门狗电路，更进一步是解决了单片机U2死机的现象。

图4是本实施例中隔离驱动单元的电路原理图，图4中，隔离驱动单元2包括光耦隔离驱动芯片U3，光耦隔离驱动芯片U3用于将触摸数据中的电流进行放大并隔离干扰源。

图5是本实施例中串口通讯单元的电路原理图，图5中，P1为网口接口。

图6是本实施例中电源单元的电路原理图，图6中，电源单元4提供两种电源，一个是第一电源VCC，另一个是第二电源VDD。第一电源VCC给隔离驱动单元2和串口通讯单元3进行供电，第二电源VDD给电容式触摸屏01、控制单元1和隔离驱动单元2供电。

本实施例还涉及一种电容式触摸屏防干扰的方法，其流程图如图7所示。图7中，该方法包括如下步骤：

步骤S01系统初始化：本步骤中，系统进行初始化，一切准备就绪并开始工作。

步骤S02 设置看门狗电路，并判断在设定时间内是否喂狗：本步骤中，设置看门狗电路，并判断在设定时间内是否喂狗，本实施例中，设定时间为0.8789ms，这个值比较适合本实施例中的需要，其达到的效果也是最佳的。当然，在其他实施例中，根据具体情况可相应调整设定时间的大小。本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S03；否则，执行步骤S03。

步骤S03对单片机进行复位：如果上述步骤S02的判断结果为否，则执行本步骤。本步骤中，对单片机进行复位，以防止单片机死机。

步骤S04 通过单片机的一个串口接收电容式触摸屏传送的触摸数据：如果上述步骤S02的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，通过单片机的一个串口接收电容式触摸屏传送的触摸数据。执行完本步骤，出现了两个分支，一个分支是执行步骤S05；另一个分支是执行步骤S07。

步骤S05将触摸数据进行保存并判断在设定次数内保存的数据是否相同：本步骤中，将触摸数据进行保存并判断在设定次数内保存的数据是否相同，本实施例中，设定次数为3次，本步骤中，也就是判断连续3次保存的触摸数据是否相同，如是，则执行步骤S06；否则，执行步骤S07。

步骤S06向电容式触摸屏发送重启指令以使电容式触摸屏重新启动：如果上述步骤S05的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，向电容式触摸屏发送重启指令，使电容式触摸屏重新启动。这样就不需要通过拔掉电源让电容式触摸屏重新启动，所以节省时间和人力，给使用带来了很大的方便。

步骤S07 对触摸数据进行放大并隔离干扰源后得到第一触摸数据：如果上述步骤S05的判断结果为否，则执行本步骤。本步骤中，对触摸数据进行放大并隔离干扰源后得到第一触摸数据，具体就是通过单片机的另一个串口将触摸数据传送到隔离驱动单元，隔离驱动单元对触摸数据的小电流进行放大，并进行隔离干扰源后得到第一触摸数据。执行完本步骤，执行步骤S08。

步骤S08将第一触摸数据进行处理后发送到外接设备进行处理：本步骤中，具体就是隔离驱动单元将第一触摸数据传送到串口通讯单元，串口通讯单元对第一触摸数据进行处理后发送到外接设备进行处理，从而达到控制外接设备的目的。本实施例中，外接设备为手机、PC、平板电脑或KTV触摸点歌机。

对于本实施例而言，上述步骤S01还可进一步细化，其细化后的具体流程图如图8所示。图8中，步骤S01进一步包括：

步骤S01 初始化单片机：本步骤中，系统上电后，将单片机初始化。

步骤S02 初始化电容式触摸屏的数据：本步骤中，初始化电容式触摸屏的数据。

对于本实施例而言，上述步骤S08还可进一步细化，其细化后的具体流程图如图9所示。图9中，步骤S08进一步包括：

步骤S81将第一触摸数据进行处理得到符合串口协议的第二触摸数据并将其发送到外接设备：本步骤中，具体就是串口通讯单元对第一触摸数据进行处理，将其转换成符合串口协议的标准的第二触摸数据，并将第二触摸数据发送到外接设备。上述串口协议为RS232协议、RS485协议、SPI协议、II2C协议、USB协议或PS2协议中的任意一个，具体根据外接设备的不同选择相应的协议。

步骤S82 在外接设备中将第二触摸数据处理成坐标值后送到外接设备的显示器进行显示：本步骤中，在外接设备中将第二触摸数据处理成坐标值后，将其送到外接设备的显示器进行显示。这样就使得电容式触摸屏的触摸数据经过防干扰处理后再到外接设备的显示器进行显示，而不是直接到外接设备的显示器进行显示，所以其从从根本上解决了电容式触摸屏死机失灵现象的发生，极大的解决了使用过程中的麻烦，能促进电容式触摸屏的发展与生产。

总之，在本实施例中，该电容式触摸屏防干扰装置设有光耦隔离驱动芯片U3，光耦隔离驱动芯片U3可将小电流放大并隔离干扰源，从而减小信号衰退及干扰，串口通讯单元3配合单片机U2完成触摸数据的接收、分析、并对异常事件进行处理，从而更好地完成对电容式触摸屏的触摸数据的传送。此外，本发明的电容式触摸屏防干扰装置体积较小，便于内嵌与安装。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电容式触摸屏防干扰装置，其特征在于，包括控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元和用于向所述控制单元、隔离驱动单元、串口通讯单元供电的电源单元；所述控制单元接收所述电容式触摸屏传递的触摸数据，保存所述触摸数据并将所述触摸数据传送到所述隔离驱动单元，所述隔离驱动单元对所述触摸数据进行隔离放大处理得到第一触摸数据、并将所述第一触摸数据传送到所述串口通讯单元，所述串口通讯单元对所述第一触摸数据处理后按照串口协议的格式与外接设备通讯。

2.根据权利要求1所述的电容式触摸屏防干扰装置，其特征在于，所述控制单元检测到在设定次数内接收的触摸数据相同时，则控制所述电容式触摸屏使其重新启动。

3.根据权利要求2所述的电容式触摸屏防干扰装置，其特征在于，所述控制单元包括单片机，所述单片机内设置有看门狗电路。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的电容式触摸屏防干扰装置，其特征在于，所述隔离驱动单元包括用于将所述触摸数据中的电流进行放大并隔离干扰源的光耦隔离驱动芯片。

5.根据权利要求4所述的电容式触摸屏防干扰装置，其特征在于，所述串口协议为RS232协议、RS485协议、SPI协议、II2C协议、USB协议或PS2协议中的任意一个。

6.一种电容式触摸屏防干扰的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A）系统初始化；

B）设置看门狗电路，并判断在设定时间内是否喂狗，如是，执行步骤C）；否则，对单片机进行复位；

C）通过所述单片机的一个串口接收所述电容式触摸屏传送的触摸数据并执行步骤F）；同时还执行步骤D）；

D）对所述触摸数据进行放大并隔离干扰源后得到第一触摸数据；

E）将所述第一触摸数据进行处理后发送到外接设备进行处理；

F）将所述触摸数据进行保存并判断在设定次数内保存的数据是否相同，如是，向所述电容式触摸屏发送重启指令以使所述电容式触摸屏重新启动并返回步骤A）；否则，返回步骤D)。

7.根据权利要求6所述的电容式触摸屏防干扰的方法，其特征在于，所述步骤A）进一步包括：

 A1）初始化所述单片机；

A2）初始化所述电容式触摸屏的数据。

8.根据权利要求7所述的电容式触摸屏防干扰的方法，其特征在于，在所述步骤E）进一步包括：

 E1）将所述第一触摸数据进行处理得到符合串口协议的第二触摸数据并将其发送到外接设备；

 E2）在所述外接设备中将所述第二触摸数据处理成坐标值后送到所述外接设备的显示器进行显示。

9.根据权利要求8所述的电容式触摸屏防干扰的方法，其特征在于，所述外接设备为手机、PC、平板电脑或KTV触摸点歌机。