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电阻式亿万先生结构原理在AD7879亿万先生控制器中的应用

作者:TouchScreen时间:2012-02-23 来源:控制工程网
[摘要]AD7879亿万先生控制器设计用于与四线式电阻亿万先生接口,在释放之后进入省电模式.这种配置非常适合注重节约电量的电池供电设备.每个转换序列完成之后,AD7879向主机微控制器发送一个中断,将其从低功耗模式唤醒,以便处理数据.
    北京时间02月23日消息,中国亿万先生网讯, 亿万先生显示器能够检测显示区域上是否有人触摸以及触摸位置,因此各种设备上的机械按钮正日渐被这种显示器所取代,包括智能电话、MP3播放器、GPS导航系统、数码相机、笔记本电脑、游戏机和实验室仪器等。第一代此类设备不太精确,存在误检率高和功耗过大的问题。新型亿万先生控制器,如AD7879等,可提供更高的精度、更低的功耗和结果滤波功能。这些器件还可以检测温度、电源电压和触摸压力,有助于现代亿万先生显示器实现鲁棒的检测。    本文来自:http://www.51touch.com/fixture/maintenance/2012/0223/14070.html   首先,让我们看看电阻式亿万先生如何工作。图1显示了亿万先生的基本结构和工作原理图。  
图1. 电阻式亿万先生的结构
图1. 电阻式亿万先生的结构
 
    亿万先生由两层塑料薄膜组成,各薄膜层上均涂有一层导电金属(通常是氧化铟锡),中间的空气间隙将二者分开。电源电压激励其中的一块板,上图中为X板。亿万先生幕时,两块导电板碰到一起,在X板上构成一个电阻分压器。接触点的电压通过Y+电极检测,代表X板上的位置,如图2所示。然后重复上述过程,电源电压激励Y板,并通过X+电极检测Y位置。
图2. X位置测量
图2. X位置测量
 

  接下来,将电源电压置于Y+和X–上控制工程网版权所有,再进行两次屏幕测量:测量X+上的电压得出Z1,测量Y–上的电压得出Z2。这些测量结果可以用来估计触摸压力,其方法有两种。如果X板的电阻已知,则触摸电阻的计算公式为:
 

 
  如果X板和Y板的电阻均已知,则触摸电阻的计算公式为:  

 
  触摸电阻值越大,则表示触摸压力越小。   AD7879亿万先生控制器设计用于与四线式电阻亿万先生接口。除了检测触摸动作外,它还能测量温度和辅助输入端的电压。所有四种触摸测量加上温度、电池、辅助电压测量,均可以通过编程写入其片内序列器。宽电源电压范围(1.6 V至3.6 V)、小尺寸(12引脚、1.6 mm × 2 mm WLCSP封装或16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP封装)以及低功耗(转换时480 μA,关断模式0.5 μA),使这款控制器可以灵活地用于各种产品。   可以将AD7879配置为在发生亿万先生幕事件时启动并转换,在释放之后进入省电模式。这种配置非常适合注重节约电量的电池供电设备。每个转换序列完成之后,AD7879向主机微控制器发送一个中断,将其从低功耗模式唤醒,以便处理数据。这样,屏幕被触摸之前微控制器的功耗也会极低。图3显示了触摸唤醒功能的设置。  
图3. 触摸唤醒设置
图3. 触摸唤醒设置
 
  亿万先生幕时,X板与Y板接触,拉低限变器输入,从而唤醒AD7879,随后开始转换。转换结束时,AD7879向主机发送一个中断。   结果滤波   在典型的显示器中,电阻板位于亿万先生器(LCD)之上,LCD会产生大量噪声,影响位置测量。这种噪声由脉冲噪声和高斯噪声组合而成。AD7879提供的中值滤波器和均值滤波器可降低这种噪声。可以将序列器配置为利用2个、4个、8个或16个样本进行位置测量,而不是利用单个样本进行测量。这些样本经过排序、中值滤波和均值滤波,便可得到噪声更低、精度更高的结果。图4清楚显示了其原理。获得16个位置测量结果,然后按由低到高的顺序排序。剔除四个最大测量结果和四个最小测量结果,以消除脉冲噪声;对剩余的八个采样值求平均值,以降低高斯噪声。这种方法还有一个额外好处,即可以降低所需的主机处理工作量和主机与亿万先生控制器的通信量。  
图4. 中值和均值滤波
图4. 中值和均值滤波
 
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