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PSoC电容式触摸显示屏解决方案

发表时间:2018-05-10 09:56【

  不管是电容式还是电阻式触摸显示屏,都依赖于一种透明的导电体材料,即铟锡氧化物 (ITO)。投射电容式触摸显示屏在玻璃或其他透明基底上用ITO做出Z、F矩阵图形,这些图形就是电容感应所需要的电极。利用IT0的导体特性产生原始的寄生电容,当 手指接近某个感应电极时,相当于在原来的电容基础上并联了新的电容,从而使感应电极对 地(扫描某个特定电极时,其他电极被接到地上)的电容发生变化。通过在PSoC内部搭建 电路,并用内建8位处理器的程序来控制电路的工作,就可以把电容的变化转化成计数值的 变化。PSoC根据每个感应电极上的电容变化量计算出X和y方向的精确坐标,分辨率随着 电极数和电极之间的中心距离而变化。

  IT0的透光度与表面阻抗成正比,即透光度越高,表面阻抗越大,但在透光度一定的情 况下,IT0的图形设计也对阻抗有影响。由于这个特性,基于IT0的电容式触摸显示屏感应设计 要面对不小的挑战,因为阻抗的存在,增加了电容充放电的时间,从而使感应时间变长,信 噪比(SNR)也会相应降低。尽量减少感应电极的固有阻抗,是设计投射电容式触摸显示屏的关 键因素。

PSoC电容式触摸显示屏解决方案

  在触摸显示屏中,IT0是以平面导体的形式存在,每一个方块区域对应着同样的阻抗。根据 这一原则,Gypress公司推荐_用菱形的感应单元,因为连接这些菱形的导线可以用最少的 方块区域(少于等于2个)接而成。

  这种IF矩阵式的设计可以实现多点检测,但还无法实现多点解析。当两个点同时作用到屏上时,X和F方向上检测到的信号体现为在两个不同位置上出现峰值,而这样的输出却对应两种不同的输人,控制器无法判断手指当前作用在哪一对点上。当两个点同时作用到屏上时,在X和^方向上检测到的信号体现为在两个不同位置上出现峰值,尽管如此,利用PSoC的后端处理能力依然可以实现丰富的两点手势输人,如抓取、拖曳、缩放、旋转等。从某种意义上讲,这种方案兼顾了可操作性和成本。Cypress公司也提供更多的拓展方案供用户选择,比如增加坐标轴的数目和分割屏,这些方案可在一定程度上增加解析点的数目,但成本和设计复杂度都相应增加。由于PSoC的可配置、可编程的特点,Cypress公司的投射电容式触摸显示屏方案具有得天独厚的优势。首先,与ASIC和固定功能的解决方案不同,PSoC可以在单片上同时实现离散按键、滑动条、触摸显示屏甚至是接近式感应。很多用户在实现触摸显示屏的设计时,并不要求在屏上所有区域都输出;f和^坐标,在某些特定的区域(如屏幕底部)可能仅需要固定位置的按键功能。在另外一些应用中的触摸显示屏需要接近式感应功能,如当人体靠近到l〇cm之内时就打开屏幕背光。这些特殊需求都可以用单片PSoC实现,对于不同的感应方式设置不同的参数,通过PSoC来动态配置。其次,PSoC内置的8位处理器可以实现对多点手势操作的识别和提取,把精简的指令信息发送给主处理器,能在很大程度上减轻主处理器的运算压力。


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