CN114925014B - 一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，包括：触控驱动模块，所述触控驱动模块包括地噪音检测引脚和电源噪音检测引脚，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，其中，所述工作频率与所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率不同。本发明提供的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，能够避免噪音干扰。

Description

一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏。

背景技术

智能家电和工控等各种带操控的设备引入新的电容触控彩色显示屏产品，是大势所趋，它几乎改变了现代人民的生活方式，以前大部分都是用按键来操控一些家电和其它需要操控的设备，使用按键有很多不便利的地方，第一机械按键或者其他弹簧等按键有使用寿命，而且容易因为使用者的操控方式也容易引起故障，特别是有些复杂的2-3-4级菜单，操作相当复杂，最最重要的是现在的年轻人习惯使用电容触摸(主要是平板和手机的操控习惯)，所以在这种背景之下，家电和其它带操作的仪器设备都有机会使用带电容触摸的串口屏方案了。

然而带电容触摸的串口屏相对机械按键和弹簧按键的产品，比较容易受干扰，所以有必要提供一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏。

发明内容

本发明提供一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，用以解决现有技术中带电容触摸的串口屏相对机械按键和弹簧按键的产品，比较容易受干扰的缺陷。

本发明提供一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，包括：

触控驱动模块，所述触控驱动模块包括地噪音检测引脚和电源噪音检测引脚，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，其中，所述工作频率与所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率不同。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，还包括：

主控模块，与所述触控驱动模块连接，发送控制信号至所述触控驱动模块；

桥接模块，用于将所述主控模块输出的显示信号转换输出至彩屏显示模块；

彩屏显示模块，用于显示接收到的显示信号。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，所述主控模块通过I2C线路与所述触控驱动模块连接，所述I2C线路连接有EMI隔离单元。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，所述桥接模块包括RGB转MIPI芯片。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，所述彩屏显示模块包括彩屏显示芯片，所述彩屏显示芯片连接有外挂Flash芯片，所述彩屏显示芯片内部设有数模地、数模电源隔离单元。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，还包括：

电源模块，用于为所述触控驱动模块、主控模块和彩屏显示模块供电。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，所述电源模块与所述触控驱动模块之间设有电源和地EMI隔离器件，所述电源模块与所述彩屏显示模块之间设有电源和地EMI隔离器件。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，所述电源模块的输出端设有EMI外接电源隔离器件。

根据本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，还包括：

电路板，用于承载所述触控驱动模块、主控模块、桥接模块、彩屏显示模块和电源模块；

金属屏蔽罩，用于罩在所述电路板上，与所述电路板的主地连接。

本发明提供的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，能够避免噪音干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏的原理框图；

图2是触控驱动模块的电路原理图；

图3a和图3b是彩屏显示模块的电路原理图；

图4是彩屏显示模块外挂flash的电路原理图；

图5a和图5b是主控模块的电路原理图；

图6a～图6e是桥接模块的电路原理图；

图7是EMI隔离器件的电路原理图。

附图标记：

1-触控驱动模块；2-主控模块；3-桥接模块；4-彩屏显示模块；5-电源模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

如图1-图7所示，本发明提供一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，包括：

触控驱动模块1，所述触控驱动模块1包括地噪音检测引脚和电源噪音检测引脚，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，其中，所述工作频率与所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率不同。

具体的，触控驱动模块1采用触控驱动芯片构成，通过触控驱动芯片的34PIN和65PIN外接精密电阻R7、R8来检测来自电源和地的噪音，芯片端通过收到的噪音信号，通过算法，把干扰比较高的频率算出来，再调整CTP的工作频率，来避开噪音高的频率。

可以理解的是，现在各种电器使用时最容易产生电磁干扰，而电容触控屏是最容易受电磁干扰的，如果干扰不能消除或者避开，就会出现误操作或者触控无效的可能，让此设备无法使用或者自动操作等各种危害。而本系统在运行时能根据外界输入的不同频率的噪声而自动调频避开其噪声频率点；这样本设备就可以在很多有各种电磁干扰的情况下本设备都能正常工作。

在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括：

主控模块2，与所述触控驱动模块1连接，发送控制信号至所述触控驱动模块1；

桥接模块3，用于将所述主控模块2输出的显示信号转换输出至彩屏显示模块4；

彩屏显示模块4，用于显示接收到的显示信号。

可选的，所述主控模块2通过I2C线路与所述触控驱动模块1连接，所述I2C线路连接有EMI隔离单元。

可选的，所述桥接模块3包括RGB转MIPI芯片。可以理解的是，一般MIPI接口的TFT彩屏比较容易受干扰，为了避免这一点，本申请采用桥接模块3，在TFT彩屏和主控模块2MCU芯片之间做桥接，可以大幅度提高TFT彩屏的抗干扰能力，

可选的，所述彩屏显示模块4包括彩屏显示芯片，所述彩屏显示芯片连接有外挂Flash芯片，所述彩屏显示芯片内部设有数模地、数模电源隔离单元。具体的，所述彩屏显示芯片通过外挂Flash芯片U2，存储一些应用程序，此芯片考虑噪音干扰显示，在芯片内部有做数模地，数模电源隔离。

可选的，主控模块2还连接有TF卡和USB线路。

在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括：

电源模块5，用于为所述触控驱动模块1、主控模块2和彩屏显示模块4供电。

可选的，所述电源模块5与所述触控驱动模块1之间设有电源和地EMI隔离器件，所述电源模块5与所述彩屏显示模块4之间设有电源和地EMI隔离器件。TFT彩屏和CTP是最容易受干扰的，而干扰源基本是从电源和地及数据线I2C等导入，所以特意对上述做了EMI器件GL3,GL4,GL5,GL6来隔离。

可选的，所述电源模块5的输出端设有EMI外接电源隔离器件。，EMI外接电源隔离器件,因为所有的噪音干扰都是电源或者地以及跟外设数据接口导入的，但是干扰的频段很广。从几Hz到上Ghz都会对此设备有干扰，但是本申请针对这些干扰定制了一些抗干扰的EMI公模GL1,GL2和差模电感L2,L3，主要来减少外接电源和地以及数据线的输入引起的差模和公模干扰，尽量让串口屏有一个比较干净无干扰的工作环境。

在上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，还包括：

电路板，用于承载所述触控驱动模块1、主控模块2、桥接模块3、彩屏显示模块4和电源模块5；

金属屏蔽罩，用于罩在所述电路板上，与所述电路板的主地连接。

本发明提供的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，能够避免噪音干扰。

本发明还具有以下优点：

第一：对外接引入的电源和地接入定制的差模，和共模电感，对数据线先接入共模电感，这样有效的避免一部分干扰，抵抗外因。

第二：将最容易引入干扰的TFT彩色屏和电容触摸屏(简称CTP)跟主控MCU的地，电源，及通讯的数据线用定制的EMI抗干扰公模电感隔离。

第三：将比较容易受干扰的TFT彩屏在主控之间用桥接芯片隔离，这样增强TFT彩屏的抗干扰能力

第四：有地和电源噪音检测PIN，这两个PIN可以检测到一些较强的噪音信号，辨析出这些较强噪音信号的频率，然后设置CTP的工作频率的时候，自动跳开这些较强的噪音频段，这样CTP就可以最大的避免干扰。

第五：在较强的空气或者环境噪音的情况下，还会设计一个金属屏蔽罩，将整个设备罩起来，屏蔽罩接到板子的主地，可以有效的避免干扰。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，其特征在于，包括：

触控驱动模块，所述触控驱动模块包括地噪音检测引脚和电源噪音检测引脚，获取地噪音信号和电源噪音信号，确定所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率，根据所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率确定工作频率，其中，所述工作频率与所述地噪音信号的频率和所述电源噪音信号的频率不同；

主控模块，与所述触控驱动模块连接，发送控制信号至所述触控驱动模块；

桥接模块，用于将所述主控模块输出的显示信号转换输出至彩屏显示模块；

彩屏显示模块，用于显示接收到的显示信号；

电源模块，用于为所述触控驱动模块、主控模块和彩屏显示模块供电；

所述电源模块与所述触控驱动模块之间设有电源和地EMI隔离器件，所述电源模块与所述彩屏显示模块之间设有电源和地EMI隔离器件，所述电源模块的输出端设有EMI外接电源隔离器件，电源、地以及外设数据接口设有EMI公模电感隔离器件GL1、GL2和差模电感L2、L3。

2.根据权利要求1所述的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，其特征在于，所述主控模块通过I2C线路与所述触控驱动模块连接，所述I2C线路连接有EMI隔离单元。

3.根据权利要求1所述的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，其特征在于，所述桥接模块包括RGB转MIPI芯片。

4.根据权利要求1所述的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，其特征在于，所述彩屏显示模块包括彩屏显示芯片，所述彩屏显示芯片连接有外挂Flash芯片，所述彩屏显示芯片内部设有数模地、数模电源隔离单元。

5.根据权利要求1所述的自适应抗强电干扰的电容触摸串口屏，其特征在于，还包括：

电路板，用于承载所述触控驱动模块、主控模块、桥接模块、彩屏显示模块和电源模块；

金属屏蔽罩，用于罩在所述电路板上，与所述电路板的主地连接。