CN106919291A - 一种用于电容式触摸屏的控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电容式触摸屏的控制器，属于触摸屏技术领域。包括单片机，单片机连接有通讯接口，单片机通过自动调零电路连接到变压器次级，单片机通过频率调整电路依次连接信号发生器、功率放大器，功率放大器连接到变压器初级，信号发生器还依次连接解调器、放大滤波器、积分器、D/A转换器，D/A转换器与单片机连接，触摸屏通过多路开关连接变压器，变压器由电流检测电路连接解调器；本发明通过单片机系统及相应的触摸感应电路组成，可以获得手指在屏上触摸的位置和触摸轻重度信息。
Description
技术领域
本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种用于电容式触摸屏的控制器。
背景技术
触摸屏是一种显著改善人机操作界面的输入设备,具有直接、简单、快捷的优点，在各个领域中有着广泛的应用前景，尤其适用于计算机屏幕菜单式问答系统。目前国外触摸屏有电容式、电阻式和红外式之分。由于电容式触摸屏具有数据连续、分辨率高、屏结构简单、内藏式等优点，可以不改变原计算机结构,因而获得广泛应用。当用手指触摸玻璃屏某一位置时，使用者的体电容加到电路中，引起电极之间电容的变化。为了感应电容值的变化，并确定手指触摸的位置，需要一个能与主机CPU通讯的控制器。
发明内容
针对现有技术中缺陷与不足的问题，本发明提出了一种用于电容式触摸屏的控制器，可以获得手指在屏上触摸的位置和触摸轻重度信息。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于电容式触摸屏的控制器，包括单片机，单片机连接有通讯接口，单片机通过自动调零电路连接到变压器次级，单片机通过频率调整电路依次连接信号发生器、功率放大器，功率放大器连接到变压器初级，信号发生器还依次连接解调器、放大滤波器、积分器、D/A转换器，D/A转换器与单片机连接，触摸屏通过多路开关连接变压器，变压器由电流检测电路连接解调器。
进一步的，所述单片机采用8751单片机。
进一步的，所述通讯接口为串行接口或并行接口。
进一步的，所述信号发生器采用函数信号发生器8038.
进一步的，所述通讯接口与计算机连接。
本发明具有如下有益效果：函数信号发生器8038为控制器提供激励信号源，它能够输出正弦波和方波，正玄波用作触摸屏的激励信号，单片机通过D/A转换器可控制8038的振荡频率，可以避开计算机显示器扫描信号产生的干扰。在8038的正弦波信号输出端增加功率放大器，是因为8038输出的正弦波信号功率有限。积分器的作用可以提高触摸屏的位置测量精度。
附图说明
图1为本发明整体框图；
图2为本发明自动调零电路。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图所示，一种用于电容式触摸屏的控制器，包括单片机，所述单片机采用8751单片机。单片机连接有通讯接口，单片机通过自动调零电路连接到变压器次级，单片机通过频率调整电路依次连接信号发生器、功率放大器，功率放大器连接到变压器初级，所述信号发生器采用函数信号发生器8038，信号发生器还依次连接解调器、放大滤波器、积分器、D/A转换器，D/A转换器与单片机连接，触摸屏通过多路开关连接变压器，变压器由电流检测电路连接解调器。
具体的，信号由函数信号发生器8038产生,它能够输出正弦波和方波,正弦波用作触摸屏的激励信号。单片机通过8位D/A转换器可控制8038的振荡频率,一般控制在200kHz左右,以避开计算机显示器扫描信号产生的干扰。同时,由8038产生的方波信号提供给模拟解调器,作为解调信号参考源。由于8038输出的正弦波信号功率有限,为此在8038的正弦波信号输出端增加了功率放大器。
在没有触摸的情况下,由于元器件的误差等原因,变压器次级中心抽头上的电流不一定为零,从而引起测量误差,为此本控制器设置了自动调零电路,该电路将D/A转换器ADC1230的输出,通过电容耦合到SIG-信号上,使得变压器次级中心抽头上的电流调整为零。
假设在没有触摸触摸屏时,调零电路已使变压器次级中心抽头上的电流为零。当有触摸时,将使中心抽头上的电流产生变化,其波形为经信号激励源频率X0调制的信号。如果在位置坐标为X、Y的点上进行触摸,则中心抽头电流通过模拟解调器解调输出,并由低通滤波器滤波后,可得到与坐标X、Y及触摸轻重度Z相对应的触摸电流iX、iY、iZ。
由于测量值的变化范围较宽,如果简单地将其信号放大后,接入D/A转换器ADC1001,将使其位置测量精度大大下降。为此使用了积分器,使其输出的电压与tXiX、tYiY、tZiZ相对应,其中,tX、tY、tZ为积分因子,对应的积分时间由单片机控制模拟开关的开通时间来实现,这样就能适合于测量值的变化。
如果在触摸屏上P点触摸,为了确定触摸坐标X、Y及触摸的轻重度,必须设计适当的扫描模式,使得激励信号SIG+和SIG-按预先安排好的时序分别作用于触摸屏的各边电极上,依次形成各方向的触摸电流。扫描时序由控制器中的单片机通过多路开关进行控制。
触摸坐标的计算由单片机软件实现。在测量触摸位置坐标的同时,也得到了触摸轻重度的信息,该信息可用于设置触摸轻重度的阈值或唤起一个应用程序。
电容式触摸屏控制器的通讯接口设置了串行接口或并行接口,将测量计算得到的位置坐标数据传送给计算机。串行接口为RS-232标准接口,可通过拨码开关进行设置:波特率为1200、9600或19200;进行奇/偶校验或不校验;采用二进制码或ASCⅡ码通讯。并行接口为CENTRONICS标准接口。由拨码开关还可设置4种数据发送模式:连续模式、增量模式、按下发送模式和放开发送模式。
Claims (5)
1.一种用于电容式触摸屏的控制器，其特征在于：包括单片机，单片机连接有通讯接口，单片机通过自动调零电路连接到变压器次级，单片机通过频率调整电路依次连接信号发生器、功率放大器，功率放大器连接到变压器初级，信号发生器还依次连接解调器、放大滤波器、积分器、D/A转换器，D/A转换器与单片机连接，触摸屏通过多路开关连接变压器，变压器由电流检测电路连接解调器。
2.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏的控制器，其特征在于：所述单片机采用8751单片机。
3.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏的控制器，其特征在于：所述通讯接口为串行接口或并行接口。
4.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏的控制器，其特征在于：所述信号发生器采用函数信号发生器8038。
5.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏的控制器，其特征在于：所述通讯接口与计算机连接。
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