近年来,触摸屏因具有轻便、占用空间少、操作方便灵活等优点,越来越多地被应用在移动设备和人机交互设备中。触摸屏的基本工作原理触摸屏通常与液晶显示屏一起使用,触摸屏粘贴在液晶屏表面,通过测量触摸点在屏幕上的坐标位置感知其操作。四线电阻式触摸屏在嵌入式系统中使用较多,如图2所示。它是一块4层的透明薄膜屏,最下面一层是由玻璃或有机玻璃构成的基层,最上面一层是外表面经过硬化处理的光滑防刮塑料层,中间是两层金属导电层。在两导电层之间有许多细小的透明隔离点将其隔离开,每当用笔或者其他物体按下,两导电层就相互接触,从而形成回路。四线电阻式触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面,在每个工作面的两端各涂有1条银胶,被称作这个工作面的一对点击,若在1个工作面的点击加了电压,则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。如图3所示当在X平行电压场中,触点处的电压值可以在或Y-)电极上反映出来,通过测量Y+电极对地的电压大小,便可得知触点的X坐标值。同样,当在电极对上加电压,而X电极对上不加电压时,通过测量X+电极的电压,便可得知触点的Y坐标。
触摸屏控制的实现触摸屏作为一个输入设备,对触摸屏进行有效的控制是触摸屏开发应用的关键。触摸屏的控制包括两个方面:①完成电极电压的切换;②采集接触点处的电压值(即A/D转换)。经分析比较,采用控制芯片实现对触摸屏的控制。
开关Y开关触点位置的确定能实现电极电压的切换并进行快速转换,从而实现对触摸屏的控制。当在触摸屏上有效区域点击时,触摸屏的X方向输出电阻和Y方向输出电阻分别随X和Y呈线性变化,ADS7843控制器通过转换将其转换为12位数据,并通过中断告知微处理器系统需要接收数据;微处理器响应中断,接收数据并进行处理。微处理器首先判断触点数据是否有效:①是否为误操作;②ADS7843传过来的数据是否有效。一旦确认数据有效,微处理器采用多次平均的方法计算触点坐标的位置,并根据计算的结果来执行相应的功能函数,从而使触摸屏和液晶屏有机地结合起来,通过人机交互进行信息的存取和输出。每按键次则输出1组(X,Y)坐标数据,采用多次平均的方法确定触点坐标,能够进一步提高触摸屏的精确度。
该置数键盘已于2006年研发成功,可实时查询和设置遥测终端机的运行参数(包括水位、雨量、时钟、主备信道等),实时发送人工水位、人工流量数据,提取固态存储的历史数据,为水文测站工作人员与遥测终端机之间提供了一个良好的人机交互平台,能够更快捷地获取和修改遥测终端机的运行参数,为遥测终端的良好运行以及中心站获得更准确的数据提供了有利的保障。经过不断的修改完善,该置数键盘具有界面友好、操作简便、功能强、功耗低、性能稳定等优点,已广泛应用于国家防汛抗旱指挥系统攀枝花水情分中心、云南李仙江流域水情自动测报遥测系统、长江三峡水利枢纽梯级水库调度自动化系统、辽宁水情遥测系统、大渡河流域水情测报系统中,受到了广泛好评。
结语在水文数据人工采集的过程中,置数键盘的重要性毋庸置疑,本文基于嵌入式原理,在传统的键盘式置数键盘的基础上,设计了基于三星S3C44B0芯片的触摸屏置数键盘。改进了老式置数键盘按键不够灵活操作界面不够友好等一系列缺陷。同时该产品在设计上还有集成度不够高、色彩过于单一等缺点,有待进一步改进。
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