專利名稱：一種觸摸屏控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種觸摸屏控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著觸摸按鍵技術(shù)的不斷發(fā)展，觸摸式按鍵已經(jīng)在接入控制、電器、移動(dòng)電話、廚房設(shè)備、家電產(chǎn)品、工控開關(guān)、安防器材、電梯設(shè)備、PC外圍設(shè)備以及遠(yuǎn)程控制等方面被大量應(yīng)用。觸摸式按鍵與傳統(tǒng)的機(jī)械按鈕、塑料薄膜開關(guān)相比具有很多優(yōu)勢(shì)例如機(jī)械按鈕、塑料薄膜開關(guān)一般使用時(shí)間過長(zhǎng)，彈性就會(huì)下降，反應(yīng)變得遲鈍，但觸摸按鍵沒有機(jī)械部分， 也就不會(huì)存在機(jī)械磨損，因此不易損壞，耐用性好，可靠性較高，靈敏度較高，減少了缺陷發(fā)生的幾率；并且它沒有任何機(jī)械部件，不會(huì)磨損，無限壽命，減少后期維護(hù)成本；并且面板圖案隨心所欲，按鍵大小、形狀任意設(shè)計(jì)，字符、商標(biāo)、透視窗等任意搭配，外型美觀、時(shí)尚， 不褪色、不變形、經(jīng)久耐用。電容式感應(yīng)觸摸開關(guān)不需要人體直接接觸金屬，可以徹底消除安全隱患，即使帶手套也可以使用，并且不受天氣干燥潮濕時(shí)人體電阻變化等影響，通過手指即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提供更大的靈活性；另外其感測(cè)部分可以放置到任何絕緣層(通常為玻璃或塑料材料)的后面，很容易制成與周圍環(huán)境相密封的鍵盤。正因?yàn)橛|摸按鍵具有傳統(tǒng)按鍵無法比擬的優(yōu)勢(shì)，使之成為了多數(shù)帶按鈕界面設(shè)備的首選輸入方式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在克服機(jī)械按鈕、塑料薄膜開關(guān)技術(shù)壽命有限、可靠性差等不足，提供一種經(jīng)久耐用，控制方便靈活且美觀的觸摸屏控制裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的觸摸屏裝置包括觸摸感應(yīng)電路、AVR單片機(jī)主控電路、專有的數(shù)據(jù)收發(fā)電路。其特征在于，所述的觸摸感應(yīng)電路設(shè)有八個(gè)感應(yīng)按鍵接口， WTC6508B外圍電路很簡(jiǎn)單，只需少量阻容元件即可工作。另外，有一定平面面積的導(dǎo)電物體都可以作為按鍵感應(yīng)盤，本裝置為了滿足透光的要求則選用透明的導(dǎo)電優(yōu)質(zhì)膜，這樣就可以更好的配合按鍵本身的大小、形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。而為滿足靈敏度的要求，對(duì)其導(dǎo)電的電阻以及感應(yīng)盤的設(shè)計(jì)與粘合都有嚴(yán)格的工藝要求。一般情況下，每個(gè)感應(yīng)盤的面積應(yīng)盡量保持相同，以確保靈敏度相同。加大感應(yīng)盤面積有助于提高電容感應(yīng)的穿透能力，提高靈敏度。 所述的AVR單片機(jī)主控電路設(shè)有LED燈指示電路、蜂鳴器鳴叫電路、在線下載更新電路。進(jìn)一步，通過AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)2線串行方式讀取按鍵數(shù)據(jù)，感應(yīng)按鍵是否按下。并結(jié)合按鍵的按下與彈起對(duì)應(yīng)設(shè)置LED燈指示狀態(tài)以及蜂鳴器的鳴叫，更加形象具體。另外為方便程序的升級(jí)與更新，設(shè)有在線下載電路。進(jìn)一步，所述的總線通訊電路采用專有的總線技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效傳輸，通過驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行延緩驅(qū)動(dòng)，并且由AVR單片機(jī)的外部中斷對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的處理。另外總線通訊電路除了能正常接收和發(fā)送數(shù)據(jù)外，還能允許設(shè)備在信號(hào)線上進(jìn)行取電給整個(gè)外部電路供電，這樣節(jié)省了另外單獨(dú)提供電源的設(shè)備，從而降低了成本。
圖1為本實(shí)用新型的整個(gè)裝置系統(tǒng)原理圖圖2為本實(shí)用新型的觸摸感應(yīng)電路原理圖圖3為本實(shí)用新型的AVR單片機(jī)主控電路原理圖圖4為本實(shí)用新型的總線數(shù)據(jù)收發(fā)電路原理圖圖5為本實(shí)用新型的LED燈指示電路原理圖圖6為本實(shí)用新型的在線下載電路原理圖圖7為本實(shí)用新型蜂鳴器電路原理圖
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本例實(shí)施的觸摸屏裝置，包括了觸摸感應(yīng)電路2、AVR單片機(jī)主控電路 3和總線數(shù)據(jù)收發(fā)電路4。其主控芯片主要采用WTC6508B和AtmagaSS主芯片。本實(shí)用新型觸摸感應(yīng)電路2中設(shè)有WTC6508B觸摸感應(yīng)芯片，要求必須至少使用 3個(gè)觸摸按鍵來保證芯片的穩(wěn)定工作，WTC6508BSI應(yīng)用在少于8個(gè)鍵的場(chǎng)合時(shí)SW7 SWO 會(huì)有空置不用的傳感器輸入通道?？罩幂斎胪ǖ乐灰?jiǎn)單的懸空就可以，空置輸入通道不能加任何上拉或下拉電阻。設(shè)有通道匹配電阻(R31、R32、R33)每個(gè)電容傳感器通道串接的IK的電阻可以為使WTC6508BSI工作在最佳的最穩(wěn)定的電容測(cè)量狀態(tài)。另外還設(shè)有靈敏度設(shè)定電容(C31、C32)，在設(shè)計(jì)好觸摸感應(yīng)按鍵板，并選定了面板材質(zhì)和厚度，確定了安裝方式以后，只需調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)電容Csel的值即可改變所有通道的靈敏度以適應(yīng)不同厚度的面板，達(dá)到最佳的觸摸感應(yīng)效果，通過選擇適當(dāng)Csel的電容值，可使WTC6508BSI適應(yīng) 0-20mm的不同厚度的絕緣面板。WTC6508BSI采用兩線串行接口和主控MCU進(jìn)行通信，主控 MCU可以通過SCLK和SDA讀取觸摸按鍵的開關(guān)信息，并可以通過串行接口設(shè)置觸摸按鍵的感應(yīng)靈敏度。SCLK是串行接口的時(shí)鐘信號(hào)，SDA是串行接口的數(shù)據(jù)信號(hào)。本實(shí)用新型的AVR單片機(jī)主控電路3設(shè)有ATMAGA88單片機(jī)、3904三極管驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)LED燈的指示以及蜂鳴器的控制。本實(shí)用新型的總線通訊電路的發(fā)送的前端通過一個(gè)非門，這非門對(duì)數(shù)據(jù)的發(fā)送起到了一個(gè)數(shù)據(jù)延緩的作用，再通過一對(duì)耦合電容，將所要發(fā)送的TTL電平波形方式載入到傳輸數(shù)據(jù)線上，這種方式的作用是使信息放大后再在雙絞線上傳輸，不僅使傳輸?shù)木嚯x更遠(yuǎn)而且不易受到外界的干擾，而產(chǎn)生亂碼的情況。而接收的前端通過一個(gè)電容濾波，再經(jīng)過 PNP管對(duì)進(jìn)行波轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成TTL電平供給非門，后端非門的作用是一是起到了數(shù)據(jù)緩沖， 二是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，高電平變成低電平，低電平變成高電平，這樣數(shù)據(jù)的起始就是一個(gè)下降沿，正好供AVR單片機(jī)的外部下降沿中斷處理，便于處理器更及時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收處理。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了一種新型的人際交互形式，不僅面板簡(jiǎn)潔漂亮，相比于機(jī)械按鍵，更能適應(yīng)溫濕度變化較大的環(huán)境，使用壽命長(zhǎng)、不易磨損、產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣闊，同時(shí)也凸顯了觸摸技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。隨著觸摸按鍵技術(shù)的不斷發(fā)展、完善，其使用領(lǐng)域會(huì)越來越廣闊，也將會(huì)有越來越多的產(chǎn)品受益于觸摸鍵。
權(quán)利要求1.一種觸摸屏的控制裝置，其由觸摸屏控制器、觸摸屏和微控制器構(gòu)成，核心是以觸摸感應(yīng)按鍵芯片WTC6508BSI作為主觸摸屏控制器，通過8個(gè)獨(dú)立的電容傳感器輸入通道來偵測(cè)觸摸按鍵感應(yīng)盤上電容的變化，并根據(jù)一系列高效的算法來識(shí)別手指的有效觸摸，同時(shí)結(jié)合各種導(dǎo)電膠帶以擴(kuò)大其觸摸感應(yīng)范圍；觸摸屏則采用耐高溫又能起到保護(hù)的玻璃屏面板；微控制器采用AVR單片機(jī)對(duì)觸摸感應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，判斷是否有按鍵按下， 并做出相應(yīng)的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的觸摸感應(yīng)芯片 WTC6508B內(nèi)部集成了自主設(shè)計(jì)的8通道電容測(cè)量電路、自校準(zhǔn)電路和RISC處理器，為用戶提供8個(gè)電容式觸摸感應(yīng)按鍵的人機(jī)界面方案，可以提供可靠的性能和寬的應(yīng)用范圍；同時(shí)采用特殊的防水設(shè)計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述觸摸感應(yīng)芯片WTC6508B 采用相鄰按鍵抑制技術(shù)，可以防止相鄰按鍵的誤動(dòng)作，并可通過調(diào)節(jié)1個(gè)電容Csel的值即可改變所有通道的靈敏度以適應(yīng)不同厚度的面板，達(dá)到最佳的觸摸感應(yīng)效果。
4.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的擴(kuò)大觸摸感應(yīng)范圍，則采用透光度較強(qiáng)的柔性導(dǎo)電膜來感應(yīng)觸摸的位置，這樣可更好的滿足按鍵感應(yīng)面積大小的需求以及亮度的要求。
5.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的觸摸屏則采用美觀、透視效果強(qiáng)又能起到保護(hù)的玻璃屏面板，這樣能更好的在外觀上提高此裝置的檔次，同時(shí)也為設(shè)計(jì)提供了更多的便利。
6.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的采用AVR單片機(jī)對(duì)觸摸感應(yīng)的信息進(jìn)行檢測(cè)，為了節(jié)省硬件資源，設(shè)計(jì)上只通過2線串行接口讀取按鍵數(shù)據(jù)，因此只要通過單片機(jī)上的普通IO端口，并根據(jù)相應(yīng)的時(shí)序要求就可讀取到按鍵信息。
7.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的觸摸屏控制裝置另外還可進(jìn)行在線可編程，實(shí)現(xiàn)裝置在線升級(jí)更新。
8.如權(quán)利要求1所述的觸摸屏的控制裝置，其特征在于所述的觸摸屏控制裝置通過蜂鳴器對(duì)上電信息、按鍵信息進(jìn)行聲音播報(bào)，使整個(gè)裝置更加形象具體。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種觸摸屏控制裝置，由觸摸屏控制器、觸摸屏和微控制器構(gòu)成，核心是以觸摸感應(yīng)按鍵芯片WTC6508BSI作為主觸摸屏控制器，通過8個(gè)獨(dú)立的電容傳感器輸入通道來偵測(cè)觸摸按鍵感應(yīng)盤上電容的變化，并根據(jù)一系列高效的算法來識(shí)別手指的有效觸摸，同時(shí)結(jié)合各種導(dǎo)電膠帶以擴(kuò)大其觸摸感應(yīng)范圍，觸摸屏則采用美觀、透視效果強(qiáng)又能起到保護(hù)的玻璃屏面板，微控制器主要是采用AVR單片機(jī)對(duì)觸摸感應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，判斷是否有按鍵按下，并做出相應(yīng)的處理。本實(shí)用新型提供了一種方便靈活的人機(jī)交互輸入方式，與傳統(tǒng)的機(jī)械按鍵相比，觸摸屏按鍵更加直觀、輕便、占用空間少和使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK202041929SQ201020248229
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者林熙明 申請(qǐng)人:林熙明