一种触摸屏数据采集系统的设计

论

文

赏

析

2022年电子技术应用第4期

艾凯旋1，2，刘云婷1，刘 洋2

1.中国工程物理研究院 计量测试中心，四川 绵阳621999；2.电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都610054

摘要：   

触摸屏作为人机交互的主流方式之一，具有十分重要的研究价值，其中重要方向之一是自电容式触摸屏的研制。但目前自电容式触摸屏数据采集电路的电容通道数量最多只有13个，严重限制了自电容式触摸屏研制过程中触摸点数量的拓展。针对触摸屏数据采集电路电容通道数量少的问题，设计了一种由Arduino控制的触摸屏数据采集系统，包括硬件和软件两部分，硬件部分为触摸检测电路，可以检测最多24个电容通道，软件部分为图形化界面，可以对自电容式触摸屏中触摸点的工作状态进行实时检测，并以图形化界面的形式动态显示触摸点的工作状态。

关键词：

触摸检测电路，触摸屏，数据采集系统，图形化界面

0 引言：

随着移动设备和5G时代的到来，大到机械设备操作界面，小到人们日常使用的移动电子设备，触摸屏都因其方便快捷的操作方式而被广泛使用。

触摸屏作为人机交互的媒介之一，具有十分重要的研究价值。随着人们对触摸屏功能需求提高，可折叠和柔性触摸屏的设计制备是触摸屏研发的主要方向之一[1-5]。同样，伴随触摸屏功能属性的丰富，基于触摸屏的应用扩展也是重要方向之一，例如电子皮肤和可穿戴设备等[6-11]。但在研究过程中，触摸屏往往需要外部触摸检测电路对触摸屏的功能进行验证。Sarwar等人提出了一种基于AD7146的触摸检测电路[12]，可实现16个触摸点工作状态的检测，但只能检测互电容触摸屏。而针对自电容触摸屏的检测，Liu等人和Ye等人分别以AD7147和MPR121为核心设计了一种触摸检测电路[13-14]，但限于芯片本身的电容通道数目约束，Liu等人设计的触摸检测电路只能检测12个电容通道的自电容触摸屏，而Ye等人设计的触摸检测电路只能检测最多13个电容通道的自电容触摸屏，均无法应对超过13个电容通道检测数量的自电容触摸屏功能验证。