《嵌入式系统》课件7-按键与触摸屏接口
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只采用单层的ITO，当手指触摸屏表面时，就会有一 定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电荷损失，电荷从 屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距 离成比例，我们可以由此推算出触摸点的位置。
感应电容触摸屏(投射式)：
在两层ITO涂层上蚀刻出不同的ITO模块，两层ITO模 块交叉处产生的寄生电容，又分为自电容和互电容
嵌入式系统接口
按键与触摸屏接口设计
键盘接口设计
键盘由一组按键组成，按下这些键可以为嵌 入式系统提供输入。键盘在嵌入式系统很常用， 因为这类系统通常没有配备台式系统所带的标 准键盘。
键盘模块可能用来输入数字型数据或者选择 控制设备的操作模式。
键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片 实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。
表面电容触摸屏
表面电容触摸屏缺点
感应电容触摸屏(投射式)
家电,仪表等上的触摸按键
矩阵式结构
感应电容触摸屏基本结构
多检测点控制芯片
多点触摸技术
带压力传感器
电阻式触摸屏
最常见的触摸屏是电阻式触摸屏，其屏体部分是
一块与显示屏表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻
璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层上
面在盖有一层外表面硬化处理，光华防刮的塑料层，它
的内表面也涂一层透明导电层。在两个导电层之间有许
多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们隔离
绝缘。
如果 LCD为240X320
如果 LCD的Ｘ方向有效区间对应AD值为[90,1022] 则LCD X=240*（ADx – 90）/（1022-90）
如果 LCD的Y方向有效区间对应AD值为[72,1022] 则LCD X=320*（ADy – 72）/（1022-72）
触摸屏控制专用芯片
13
五线制的工作原理
电阻式触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络。 当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。 如有外力使得上下两层在某一点接触，则在另一层未加 电压的电极上可以测的接触点处的电压。然后用模/数转 换器来测量电压，以此得出位置。触摸屏通过交替使用 水平和垂直电压梯度来获得x和y的位置。具体常用的有 四线电阻式触摸屏。
为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上 角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。 由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接 顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四 线触摸屏中采用的方法。
S3C2440的触摸屏接口
电阻触屏俗称“软屏” 电容触屏俗称“硬屏”
电容屏种类
表面电容触摸屏：
2
键盘工作原理图
3
百度文库
触摸屏接口
红外线式触摸屏
红外线式触摸屏在显示器的前面安装一个电 路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和 红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩 阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位 置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在 屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红 外线而实现触摸屏操作。红外触摸屏不受电流、 电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。其 主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其 它任何控制器，可以在各档次的计算机上应用
表面声波式触摸屏
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种 触摸屏的角上装有超声波换能器。能发送一种高 频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点 上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声 波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨 率极高，有极好的防刮性，寿命长，透光率高， 能保持清晰透亮的图像质量，最适合公共场所使 用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能，需要 经常维护，保持屏面的光洁
7
四线电阻触摸屏原理
8
测量原理
Y
Y V
X
在触摸点X、Y坐标的测量过程中，测量电压与 测量点的等效电路图所示，图中P为测量点 9
VDD PE4
Q4 AIN0 EXINT2
R
VDD
VDD
PE5 AIN1
Q3 TSPX+
TSPY+
TSPY-
PE7 Q1
TSPX-
PE6 Q2
检测的AD值转换为LCD像素值
感应电容触摸屏(投射式)：
在两层ITO涂层上蚀刻出不同的ITO模块，两层ITO模 块交叉处产生的寄生电容，又分为自电容和互电容
嵌入式系统接口
按键与触摸屏接口设计
键盘接口设计
键盘由一组按键组成，按下这些键可以为嵌 入式系统提供输入。键盘在嵌入式系统很常用， 因为这类系统通常没有配备台式系统所带的标 准键盘。
键盘模块可能用来输入数字型数据或者选择 控制设备的操作模式。
键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片 实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。
表面电容触摸屏
表面电容触摸屏缺点
感应电容触摸屏(投射式)
家电,仪表等上的触摸按键
矩阵式结构
感应电容触摸屏基本结构
多检测点控制芯片
多点触摸技术
带压力传感器
电阻式触摸屏
最常见的触摸屏是电阻式触摸屏，其屏体部分是
一块与显示屏表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻
璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层上
面在盖有一层外表面硬化处理，光华防刮的塑料层，它
的内表面也涂一层透明导电层。在两个导电层之间有许
多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们隔离
绝缘。
如果 LCD为240X320
如果 LCD的Ｘ方向有效区间对应AD值为[90,1022] 则LCD X=240*（ADx – 90）/（1022-90）
如果 LCD的Y方向有效区间对应AD值为[72,1022] 则LCD X=320*（ADy – 72）/（1022-72）
触摸屏控制专用芯片
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五线制的工作原理
电阻式触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络。 当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。 如有外力使得上下两层在某一点接触，则在另一层未加 电压的电极上可以测的接触点处的电压。然后用模/数转 换器来测量电压，以此得出位置。触摸屏通过交替使用 水平和垂直电压梯度来获得x和y的位置。具体常用的有 四线电阻式触摸屏。
为了沿Y轴方向进行测量，将左上角和右上 角偏置为VREF，左下角和右下角偏置为0V。 由于上、下角分别为同一电压，其效果与连接 顶部和底部边缘的总线大致相同，类似于在四 线触摸屏中采用的方法。
S3C2440的触摸屏接口
电阻触屏俗称“软屏” 电容触屏俗称“硬屏”
电容屏种类
表面电容触摸屏：
2
键盘工作原理图
3
百度文库
触摸屏接口
红外线式触摸屏
红外线式触摸屏在显示器的前面安装一个电 路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和 红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩 阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位 置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在 屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红 外线而实现触摸屏操作。红外触摸屏不受电流、 电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。其 主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其 它任何控制器，可以在各档次的计算机上应用
表面声波式触摸屏
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种 触摸屏的角上装有超声波换能器。能发送一种高 频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点 上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声 波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨 率极高，有极好的防刮性，寿命长，透光率高， 能保持清晰透亮的图像质量，最适合公共场所使 用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能，需要 经常维护，保持屏面的光洁
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四线电阻触摸屏原理
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测量原理
Y
Y V
X
在触摸点X、Y坐标的测量过程中，测量电压与 测量点的等效电路图所示，图中P为测量点 9
VDD PE4
Q4 AIN0 EXINT2
R
VDD
VDD
PE5 AIN1
Q3 TSPX+
TSPY+
TSPY-
PE7 Q1
TSPX-
PE6 Q2
检测的AD值转换为LCD像素值