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深圳电路板克隆智能手机低功耗触摸屏接口设计

    在更低的功耗级中,需要用户触摸屏幕中心来唤醒器件,这要求应用处理器只采样一条水平走线和一条垂直走线。MAX IIZ CPLD和AD7142 CDC触摸屏解码参考设计的功效非常高,正常全速工作和正常分辨率下一般只需要1.5mA电流。它还支持三种其它功效级别。
    在第一低功耗级中,应用处理器降低采样率,只采集一部分水平和垂直走线,或者使用精确的AD7142 CDC来确定走线之间的触摸点。当MAX IIZ CPLD的高功效电容探测系统监测到屏幕被触摸时,它通过中断信号唤醒处理器。处理器被唤醒后,系统以更高的精度来读取触摸位置。
    使用I2C总线,采集所有数据的时间大约为375 ms,而使用SPI总线的时间为300ms。(降低CDC采样分辨率可以减少采样周期)。应用处理器通过串行接口设置MAX IIZ CPLD驱动传感器S1列和SRC信号,读取来自AD7142 CDC的14个电容值。
    AD7142 CDC非常灵敏,应用处理器利用这一详细的电容矢量值,确定手指位于9.3传感器位置,即在传感器9和10之间。AD7142 CDC连续进行14次可寻址电容测量。AD7142 CDC精度达到12位,因此,只需要14个传感器就可以精确测量手指的位置。AD7142 CDC并不是设计用作触摸屏解码器,而是用于测量电容以及PCB上传感器线阵的电容变化。每个测量周期结束后,通过I2C或者SPI总线来访问这些数值。
    AD7142 CDC电气特性比较完备,能校准特定的PCB布局,pcb抄板然后针对14个传感器输入的每一输入进行电容测量,精度为12位。AD7142 CDC在SRC信号上发送一个250kHz方波,驱动靠近传感器板的走线,然后测量接收到的SRC信号强度。由于触摸屏电容和SRC信号接收强度成正比,因此AD7142 CDC探测并量化用户手指接触触摸屏时的电容变化。
    在智能电话中,液晶触摸屏接口最受欢迎,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,这样在节约时间、预算和功耗的情况下,开发这类复杂的接口,Altera MAX IIZ CPLD会是一个不错的选择。
    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。
    AD7142 CDC用于监测电容变化,只有14个电容传感器通道。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。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。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。
    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。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。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。
    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。