觸摸屏集成到一個LCD(通常的TFT),或作為一個印刷電路板的一部分,已經(jīng)成為現(xiàn)代手持設(shè)備的事實的用戶界面。主要基于電阻和電容技術(shù),這些透明或不透明表面取代機械式開關(guān),薄膜開關(guān),薄膜開關(guān)和按鈕提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出只是按下一個按鈕的用戶界面的信息嵌入萬分之一。
專用的觸摸屏接口芯片已經(jīng)出現(xiàn),以幫助表白主機處理器并提供額外的功能。雖然他們可能會增加成本,并需要更多的PCB空間,它們允許工程師將設(shè)計推向市場更快,具有高度測試,可靠的觸摸技術(shù)。
本文討論I2C連接觸摸屏控制器。所有部件,數(shù)據(jù)表,開發(fā)工具包,這里提到的培訓(xùn)材料,可在Digi-Key的網(wǎng)站上找到。
用戶界面已經(jīng)轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出開關(guān)和觸點閉合。手勢用于擴展圖,收縮的圖,或滾動,比如,完成以上經(jīng)由任何單個離散按鈕或開關(guān)是可能的。圓周運動也取代了機械微動環(huán)早期的iPod而人氣大增?;瑝K,它用來模擬微調(diào)電阻器,也被換成觸摸感應(yīng)技術(shù)。
所有這種能力和靈活性意味著更多的處理能力,以檢測,解碼,反跳,并沿著用戶的意圖傳遞給主機處理器。這意味著要么性能更高的(和更昂貴的)處理器或?qū)S每刂破魇潜匾摹?br />
兩者都是有效的方法?,F(xiàn)代微控制器和微處理器通常有很多的馬力和功能的A / D和D / A轉(zhuǎn)換器,以及運算放大器和比較器,可以實現(xiàn)一個基本的觸摸屏界面。然而,這種方法需要編碼的實時和時間敏感的檢測和響應(yīng)到主機處理器的負(fù)擔(dān)時間表。因此,這意味著更多的片上閃存的代碼,以及暫存和緩沖內(nèi)存,這反過來,可能意味著更大更昂貴的萬分之一。
大小通常是在任何手持或便攜裝置的驅(qū)動約束,因此,如果大量的I / O來實現(xiàn)觸摸接口是必要的,這是不希望的。作為一個經(jīng)驗法則,微針的數(shù)量越少需要執(zhí)行一個功能,更好的設(shè)計策略。出于這個原因,串行接口是用來讓復(fù)雜的功能連接到一個駐地微不燃燒珍貴的I / O引腳。
I2C是一種簡單而有效的,兩線雙向通信技術(shù),讓外圍芯片執(zhí)行復(fù)雜的功能,而只使用主處理器的兩個I / O線。它是這樣一個簡單的協(xié)議,它可以很容易地逐位,如果專用硬件I2C不內(nèi)置微。
正如你可能期望,這普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)是用來讓專用觸摸屏控制器接口芯片用最少的I / O引腳連接到主機微。此外,你可能期望的那樣,很多觸摸屏控制器芯片是一個芯片(SoC的)上的專用處理器和系統(tǒng)。這意味著,雖然它們可以對觸摸界面優(yōu)化,它們也可以執(zhí)行其它系統(tǒng)功能,進一步unburdening主機處理器。
就拿賽普拉斯CY8CTST200A-48LTXI基于PSoC專用微控制器,一個8位,4?MIPS哈佛架構(gòu),M8C基于微控制器編程以用作專用觸摸接口控制器。實施公司的真觸摸技術(shù),電容式傳感器IC中含有的參考驅(qū)動器,多路復(fù)用器,比較器,定時器,以及實現(xiàn)各種觸摸感應(yīng)算法如正電荷積分,負(fù)電荷積分,逐次逼近所需的邏輯,Σ-Δ電容感應(yīng),并弛張振蕩器頻率變化。