智能手机复杂触摸屏接口设计指南

发布时间：2020-06-30 19:33:38 阅读：次来源：镀锌管厂家

支持网络的多媒体智能电话改变了消费者使用手机的方式。在这些电话中，特别受欢迎的是液晶触摸屏接口，用户通过它来使用各种应用程序，或者用手指滚动访问网页。如果希望在不花费大量的时间、预算或者功耗的情况下，开发这类复杂的接口，采用零功耗Altera MAX IIZ CPLD是一个理想的选择。

本文引用地址：与 ASSP或者其它竞争技术不同，MAX IIZ CPLD的I/O非常多、使用方便、功耗低，能灵活突出产品优势。这些优点大大简化并加速了个性化手机、便携式媒体播放器和显示器的开发，适用于医疗、汽车和工业等应用领域。Altera基于MAX IIZ EPM240Z器件的最新多点触摸屏参考设计，有助于设计人员迅速将构思变为实际产品。

定制或者自行设计

任何触摸屏方案都包括两部分：2D触摸传感器和计算应用程序，后者将传感器数据转换为用户意图。参考设计是完整的传感器和数据采集系统，可以进行定制，也可以原样使用。它提供铟锡氧化物(ITO)屏以及简单的双面PCB用作多触点导航板。图1(a)所示的2D多触点参考设计基于MAX IIZ EPM240Z CPLD以及ADI的AD7142 集成电容数字转换器(CDC)，支持片内环境校准以及ITO屏。

参考设计有一个简单的数据解释程序，演示并测试多触点传感器的工作。AD7142 CDC用于监测电容变化，只有14个电容传感器通道。在这一参考设计中，MAX IIZ CPLD扩展了AD7142 CDC的功能，使其能够处理两维ITO薄膜和PCB触摸传感器。应用处理器通过SPI或者I2C总线访问AD7142的CDC寄存器文件，将MAX IIZ CPLD的SRC信号控制设置在合适的轴上。长时间暂停后，触摸屏监测到一次触摸时，MAX IIZ CPLD会产生一个中断信号。

ITO或者PCB触摸屏设计

任何触摸屏设计都从实际的触摸传感器开始。虽然这个参考设计主要是针对电容ITO 触摸屏，但也适用于一面为水平走线，另一面是垂直走线的双面PCB。ITO 触摸屏有两个被绝缘体分开的透明层，14条y走线连接至AD7142 CDC输入，16条x走线连接至MAX IIZ CPLD。MAX IIZ CPLD能够增加更多的I/O，进一步提高分辨率，支持更大的触摸屏。14x16的设计可支持最高16x14cm的触摸屏。

图1：(a) 基于Altera MAX IIZ EPM240Z CPLD的多触点触摸屏参考设计；

图1：(b) ITO触摸屏或者PCB触摸板的侧视图(左)以及正视图(右)。

ITO 触摸传感器有两个被绝缘体分开的互相垂直的层，上面分别是x和y走线。理想情况下，x走线在下面，y走线在上面，连接至AD7142输入。如此布置的原因是CDC在监视靠近手指的走线时更敏感。走线阵列较宽，间距为5至10mm。图1(b)中左侧为触摸屏交叉部分，右侧是触摸屏。在实际的显示触摸屏中，走线是透明的。

图1(b)中的传感器可实现计算导航板，从而避免了使用普通导航板所需要的选择按钮。如图2所示，中指移动光标，食指和无名指触摸屏幕，指示鼠标左键或者右键点击。去掉移动部分后，电容触摸屏传感器比按键和按键开关更耐用。

图2：用手指控制无开关导航板。

ADI的AD7142 CDC