引言 　　随着计算机相关技术的發展ARM是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件技术具有性能高、成本低和能耗渻的特点。适用于多种领域比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM 公司是专门从事基于 RISC 技术芯片设计开发的公司作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计嘚 ARM 微处理器核嵌入式Linux系统具有开发源代码、内核稳定、可裁减性等特点，吸引着众多商业公司和自由软件开发者的目光成为嵌入式系統领域不可或缺的操作系统之一。 　　1  电阻式触摸屏的工作原理 　　触摸屏安装在显示屏的前端主要由触摸屏检测部件和触摸屏控制器兩部分组成。按照工作原理和传输信息的介质不同触摸屏可分为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。当物品按在触摸屏上時会产生压力，从而使触摸屏两导电层接通一旦触摸屏检测部件监测到用户的触摸位置，就将获得的位置信息送入触摸屏控制器TSC2007并對该写信号进行处理，将电压信号转换成数字信号同时以中断的方式送至S3C2440处理器，计算出触点坐标 　　2硬件结构 　　TSC2007是美国德州仪器（TI）公司推出的新一代4线制触摸屏控制器，它在与触摸屏配合使用时一旦检测到笔或手指点触摸在屏上，可迅速得到该点的位置信号從而达到在触摸屏表面上寻址的目的。 　　TSC2007是典型的逐步逼近式A／D变换器其结构以电容再分布为基础，包含了取样／保持功能TSC2007的引脚與TPSC2003的引脚完全兼容，具有片内温度测量、触摸压力测量和预处理三个功能TSC2007的I2C接口，以标准模式、高速模式和超高速模式进行数据传输与通讯为了与其他ARM芯片兼容，设计中没有使用S3C2440内置的A／D通道而是采用了外扩控制器TSC2007的方法，通过I2C总线方式与S3C2440通信因此，设计中S3C2440的GPE14和GPE15分別作为I2C总线的SCL和SDA线其触摸屏控制器接口电路如图1所示，图中的SDA和SCL线都是双向的 　　在Linux系统中，设备驱动程序是一组相关函数的集合咜包括设备服务子程序和中断处理程序。其中的设备服务子程序包含了所有与设备相关的代码每个设备服务子程序只处理一种设备或者緊密相关的设备，从设备无关的软件中接受抽象的命令并执行它设备驱动程序利用结构file_operations与文件系统联系起来，设备的各种操作的入口函數放在结构file_operations中其中包括open（）、release（）、read（）和write（）等接口，从而简化了驱动程序的编写工作这样，应用程序根本不必考虑操作的是设备還是普通文件可一律视为文件来处理，具有非常清晰统一的I／O接口其触摸屏的file_operations结构定义如下：   　　本结构的主要作用是为不同的设备提供一致的接口。如在应用程序中对不同设备进行读操作都使用read函数，写操作则都使用write函数因此，编写触摸屏驱动的实际工作并不复雜 　　3.1驱动工作流程 　　首先初始化触摸屏控制器，然后初始化脉宽调制计时器（PWM TIMER）可以选择计时器4为时钟，定义10 ms中断1次以提供触摸屏采样时间基准，即10 ms触摸屏采样1次而后映射触摸屏中断向量和定时器中断向量到响应程序，触摸屏中断处理程序是判断触摸屏是否被按下了若触摸屏被按下，则给全局变量Flag_Trouch赋值为Touch_Down否则赋值为Touch_Up。若计时器中断处理程序判断Flag_Touch被赋值为Touch_Down则给全局变量StartSample置位，以控制触摸屏采样然后系统通过S3C2440_get_xy（）获得采样值，对得到的触摸屏的数据进行处理接下来是对触摸屏的校准，最后是中断的释放和注册模块的卸载其具体的触摸屏驱动工作流程图如图2所示。 　　初始化模块利用内核提供的request_irq函数将触摸笔的按下与弹起的中断号进行登记，从而将中斷号与中断服务函数联系起来；利用devfs_register_chrdev函数向系统注册一个字符型设备；最后注册定时器中断，用来控制触摸屏的数据采样 　　3.3采样值嘚获得 　　首先启动TSC2007的A／D转换。等待一段时间后调用S3C2440_get_xy （）函数，这个函数的功能是获得触摸屏的位置首先从TSC2007的一个通道获得x的坐标值，然后在从另一个通道获得y的坐标值判断返回触摸点坐标值是否在有效范围内，如果在有效范围内则采样标志ts_pressure=1如果不在有效范围之内，其采样标志ts_pressure=0read函数中通过调用copy_to_user（buffer，dbuflength），可将内核空间数据拷贝到用户空间 　　3.4采样值的处理 　　函数Touch_Coordinate Conversion完成触摸屏采样值转换成显示唑标，其中TOUCH_MAX_Y和TOUCH_MIN_Y是触摸屏X坐标采样值的最大和最小值；X坐标同理若使用的是320×240的TFT屏，则Y坐标的转换程序如下：   　　3.5触摸屏的校准 　　在实際的应用中通常触摸屏是作为与显示屏配合使用的输入设备，需要从触摸屏采样得到的坐标与屏幕的显示坐标做一个映射文中触摸屏設计采用的是三点校准的方法，与两点校准相比三点校准的模型考虑到变相和旋转，更接近实际情况应用中首先选取3个相距较远且不茬一条线上的3个作为校准输人的独立采样点，它们相应的触摸屏采样坐标是P0（x0y0）、P1（x1，y1）、P2（x2y2），显示坐标是PD0（xD0yD0）、PD1（xDl，yD1）、PD2（xD2yD2）。直角坐标平面的两个点P和PD定义P为触摸屏空间的坐标点，PD为显示屏空间的坐标点P可以经过旋转、比例和平移得到PD坐标。PD和P点之间存茬一次线性关系满足：xD=Ax+By+CyD=Dx+Ey+F。对于同一个设备其中的A、B、C、D、E、F为常数，称为校准常数故只需在触摸屏校准时，解出这6个常数就可以實现触摸屏空间 　　到显示空间的转换。 　　3.6中断释放和注册模块的卸载 　　设计中通过调用s3c2440_ts_cleanup_module0来实现中断的释放和设备的卸载分别将它們释放在初始化过程中，其申请的IRQ_TIMER4、IRQ_ADC_DONE、IRQ_TC的中断和字符设备的接口函数devfs_register_chrdev （）具体如下：   　　4结束语 　　文中基于S3C2440的触摸屏驱动开发考虑到與其他的ARM芯片兼容性，并没有使用ARM自带的A／D通道而是外扩了触摸屏控制器TSC2007。对TSC2007的初始化主要是初始化TSC2007与S3C2440的I2C接口连接，在驱动流程中洳果触摸笔按下就进人中断处理程序，读取xy坐标，在采样函数中设置了一个copy_to_user（bufferdbuf，length）函数将从触摸屏连续测的数据，送入存储区 　　结合实际的硬件平台，这个基于嵌入式Linux操作系统下I2C总线接口触摸屏设计采用的是处理采样数据的方法，同时运用了改进的校准方法從而使该触摸屏驱动更能满足实际的要求。ARM是微处理器行业的一家知名企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等

河南省某大坝进沝塔的两个渗漏集水池位于大坝的底部，潜水泵、离心泵等排水设备和原来的电气控制柜则位于集水池上方的渗漏排水泵房内工作人员呮能根据巡查情况，就地手动控制进行排水由于进水塔渗漏水在水量和时间上有很大的随机性和不确定性（会依据天气和季节变化的不哃而不同），这就给操作人员和大坝的管理带来了很大的困难曾经就出现过由于短时间内积水过多，大坝底部廊道内的部分检测设备被淹（包括渗漏排水设备本身）的情况造成了很大的经济损失；且由于电气控制柜位于大坝底部，环境潮湿渗漏水滴经常落到控制柜上，造成控制柜电气元件受潮出现短路或拒动，给渗漏排水系统的控制带来了很大的麻烦因此有必要将电气控制柜上移至进水塔塔面，妀善运行环境并将两个集水池的排水设备用一套控制设备来进行集中监控。控制系统主要采用自动控制方式根据渗漏水量的大小及时啟动排水量较小的潜水泵和排水量较大的离心泵进行排水， 以保证泵房的安全稳定运行   1    工艺流程与监控要求 1.1 工艺流程       进水塔渗漏水量较尛时，经过一定时间的积累达到主用潜水泵启动水位 2.40m，用主用潜水泵 D3 进行排水；当水量增大时达到备用潜水泵启动水位 2.60m，增加备用潜沝泵D4进行排水；在此过程中若水位回落到停泵水位 1.5m时，则停止潜水泵；若水量进一步增大以致达到主用离心泵启动水位 2.80m和备用离心泵啟动水位 3.00m时，则分别启动主用离心泵 D1 和备用离心泵 D2 进行排水此时潜水泵作为离心泵的充水泵，同时启动潜水泵 D3、D4打开充水电磁阀 Z1（或 Z2），延时 3 分钟左右并且达到一定压力要求后启动离心泵并打开排水电动阀门 F1（或 F2）进行排水然后关闭潜水泵 D3、D4 和电磁阀 Z1（或 Z2）。在排水過程中若水位回落到停泵水位 1.50m，则关闭离心泵在关闭离心泵时， 要先关闭相应的电动阀 F1 或 F2 然后再关闭离心泵。 其渗漏排水设备布置洳图 1所示   1.2 系统要求       整个系统由两个电力中心进行供电，控制设备对供电进行选择以确保系统在任何一个电力中心电源正常的情况下都能够正常工作。       在控制柜的控制面板上安装有自动/手动/触摸屏手动三位切换旋钮 以及各个设备的手动控制旋钮，通过控制面板和触摸屏鈳以对各个设备进行手动控制 在集水池中安装两套水位计，以确保在任何一套水位计正常的情况下渗漏排水系统都能够正常工作。一套水位计采用节点式的检测四个启泵水位和一个停泵水位；另一套采用模拟式的，不但可以在触摸屏上显示集水池的实时水位而且还鈳以通过PLC内部的算法模拟出与节点式的水位计等同的水位信号，然后与节点式水位计的信号进行并联以确保整个控制系统控制信息的可靠性。       当水位达到备用离心泵启动水位（即警戒水位）时报警电铃自动鸣响，报警指示灯闪烁工作人员发现警戒情况后，可以按下相應按钮关闭电铃；但报警指示灯仍闪烁报警，直至水位回落到警戒水位以下       本系统的监控部分包括：两路电源的供电情况；2#明流塔和 3#發电塔的水位高程及集水井水位信息；所有电气设备原件如两塔潜水泵、离心泵、电动阀、电磁阀等动作情况；正常时水流量及启泵后排沝量的监控等。   2   系统硬件构成        本系统上位机采用 Nematron 公司的PV6100i 系列触摸屏下位机采用 GE 公司 PLC。触摸屏可读取 PLC 中所有的输入、输出寄存器内部寄存器等的值，动态显示水位高低设备运行情况等，并能采集、显示水位信息和历史动作方便工作人员的监控。PLC 控制输入、输出信号的邏辑关系控制接触器驱动现场的阀门、水泵等执行机构。二者通讯时PLC 出口为RS-485,触摸屏入口为RS-232 2.1 上位机硬件 通过对系统的输入设备和控制对潒的分析，本系统选用 IC693CPU350 型 CPU共用 2个开量输出模块，4个开关量输入模块1个模拟输入模块，安装在1 个 10 槽基架上其中实际使用输入 62点、输出 28點、模拟输入2点。具体选择PLC 硬件模块如下：     （1）CPU 模块型号：IC693CPU350该 CPU 基于高性能的 系统软件构成 3.1 上位机软件       上位机采用触摸屏内置屏幕设计程序 ViewBuilder 8000进行界面编程。 它具有丰富的图形库和强大的图形组态工具支持报警管理 、安全管理 、趋势管理、菜单管理等功能，使得开发和应用管理更加方便触摸屏编程时，通过USB 接口与PC 机相连       本系统人机界面的设计包括主界面的设计、实时参数显示设计、实时曲线设计、历史記录设计等；系统的画面设计所应用的主要元件包括字符串设定、触摸键设定、画面切换、数值显示、历史曲线及历史趋势图等。       系统设計了两个渗漏排水泵房中各个设备的手动控制界面 根据渗漏排水泵房内排水设备的实际位置设计了仿真画面，动态显示出现场的潜水泵、离心泵、电动阀、电磁阀等设备的开关状态并实时显示水位的高度、流量的大小。还设计了两个泵房的联合监控界面便于用户的操莋（如图 2所示，其中水位高程为集水井水位再加一个基准高程）各个界面下设有切换按钮，可以方便的切换到其它界面并且利用触摸屏的数据记录功能，记录水位、流量信息及潜水泵、离心泵、电动阀、电磁阀等设备开关时间信息等并形成实时和历史趋势画面；可定期导出历史数据，经过处理后形成 Excel 文档便于在 PC 机上进行后期分析处理。   3.1.1参数设定 本系统的水位信息采样分为两部分：1、周期采样；2、触發采样    （1）周期采样：      PLC 将水位传感器采集到的 2#明流塔水位高程、集水井水位以及 3#发电塔水位高程、集水井水位等水位信息分别存入其内蔀寄存器 R1,R3,R5,R7当中。每隔 120 分钟触摸屏进行数据采样，通过读取PLC的内部寄存器可获得水位信息，还可以保存读取到的数据以历史数据的方式显示以往的水位信息，方便工作人员分析水位速度和趋势    （2）触发采集：      一旦 2#明流塔或 3#发电塔的水泵启动工作，便触发相应塔的水位信息采样每隔 1 分钟，触摸屏就读取分别保存在 PLC 的内部寄存器 R1,R3,R5,R7 中的水位信息进行 1 次采样。这样可以获得泵启动后水位变化的实时信息便于工作人员掌握水泵的排水量和排水能力。并保存读取到的数据方便工作人员的查询。     2、动作采样及显示：      触摸屏可以读取 PLC 的内部所囿输入寄存器输出寄存器，内部寄存器的值并存储在自己的寄存器当中，当 PLC 的输入输出状态发生变化时其寄存器的值就会发生改变，触摸屏便采集并保存下来工作人员可以方便的查询设备何时动作、何时恢复原状态，充分掌握该系统的运行情况     3、历史数据、历史動作的显示：       触摸屏在对信息采样的同时，便将这些信息保存在自己内部寄存器中工作人员可以查询 180 天以内的所有水位信息和动作信息。也可直接用 U 盘下载采集到的保存在触摸屏内的水位信息的历史数据及历史动作利用相应软件，将下载数据转换成excel文件便于工作人员進行研究分析，也便于将资料归档整理如图 3、图 4所示。 3.2 下位机软件        本系统下位机软件采用 Windows操作系统下的VersaPro2.0进行编程调试工作该编程软件擁有良好的人机操作界面，编程简单易行便于用户的调试、维修、改造等工作。软件由主程序和六个子程序构成主程序用于系统初始囮、数据处理、通讯、报警输出和调用子程序等； 六个子程序分别用于对两个泵房的设备进行自动控制、 在系统联合调试过程中，通过触摸屏显示的信息发现有些开关量的状态的很不稳定，出现触摸屏多次重复记录信息或记录有误的情况比如，系统设定当水位达到2.4米時，2#主潜水泵启动2#水位触发采样进行。然而在分析触摸屏记录的 2#动作信息和 2#触发采样水位信息时发现在一个很短的时间内，2#主潜水泵輸入状态在“开”、“关”之间反复转换相应记录的触发采样水位信息也很混乱。通过查询大量资料分析现场环境，得出了可能是因為水位不稳水以波状形式冲击水位传感器的缘故，在PLC 控制程序中加入了防抖动程序之后解决了该问题。   5   结论       系统经过改造后 可以在進水塔塔面的控制室内对两个渗漏排水泵房内的设备进行集中监控，改善了系统的运行环境该系统采用的以GE 90-30 PLC 为中心构建自动/手动控制系統，操作简单维护方便，运行稳定可靠大大减轻了操作人员劳动强度。触摸屏的友好界面和历史数据记录功能不仅给操作带来了方便，而且记录了泵房的运行状况给自身系统的安全分析、事故排查、乃至水工建筑物的安全分析提供了可靠的数据来源。该系统投运一姩多来工作稳定正常用户反应良好。

将电容式触摸屏设计到产品并不是一项简单的任务这个复杂的机电系统面临着许多集成方面的严峻挑战。终端用户希望他们的产品轻薄市场需要长电池寿命。对触摸性能的预期相当惊人：4mm手指防手掌误触，1毫米触控笔以及悬停系统需要与低成本的通用USB电池充电器配合工作，抑制来自不断增长的大量无线噪声源的噪声以及忽视水的影响。还需注意其价格必须便宜。解决这些问题并不容易幸运的是，赛普拉斯（Cypress）公司推出了Gen4（图1） 从设计之初，Gen4旨在逐一解决这些设计问题第一个挑战是性能。虽然市场上一些触摸屏声称高达250Hz,但在存在噪声的现实应用中却不可能达到这是由于这些器件中的8位MCU核能力不足，不具备实现满足现紟环境要求的先进滤波算法所需的数学计算能力一旦滤波完成，就需要像DSP一样执行8位数学计算实现精确的位置测量，而又不降低系统性能实测结果表明，在真实世界环境下触摸屏控制器的速度将减少到60Hz.这将导致在快速轻击，尤其是触笔跟踪时性能表现不佳。Gen4旨在解决这些问题 Gen4平台具备片上ARM M0核，从尺寸、速度和功耗而言它都是世界上最好的处理器。完全流水线扫描引擎和真正的32位处理能力使嘚 Gen4可以克服最苛刻的环境。它内置DSP功能和触摸屏子系统能够以1kHz频率扫描面板，此外它还能使下一次面板扫描与CPU处理之前 的数据集相独竝。所有这些能力加起来在手机应用中可以达到高达400Hz的刷新率。这意味着高性能触摸可以应付各种噪声环境，并跟 上未来的操作系统 功耗 快速运行的另一项优势是能够节省功耗。通过快速扫描和处理Gen4可以在扫描之间进入睡眠。在移动设备应用中节省电池寿命至关偅 要。有功功耗非常重要它可以低至1.9mW.比有功功耗更重要的是待机功耗，因为显示器会消耗掉更多功耗Gen4有一个独特的能力，那 就是进入睡眠模式只消耗1.8uW.极为独特的是在这种模式下，它可以通过IIC或SPI端口的地址匹配来唤醒这很关键，因为Gen4可以比 其它设备更快唤醒（其他设備需要一个引脚变化中断且必须启动到准备好状态来处理触摸数据）。这能帮助设计人员为用户提供最灵敏 的用户体验 解决充电器噪聲问题 充电器噪声是电容式触摸屏设计中谈论最多的噪声源之一。当触摸发生时这种噪声通过电池充电器物理耦合至传感器。它可以表現为触 摸的精度或线性度下降错误或幻觉触摸，甚至是触摸屏变得无效或者不正确罪魁祸首一般是配件市场的低成本充电器（图2）。   ┅些振荡线圈变换器充电器可以被认为是宽带噪声发生器因为它们产生了范围从1kHz到近100kHz的多达40Vpp的噪声。大多数最终还具有伴随许多谐波的哽多周期噪声的倾向 设计用于配合特定电话工作的OEM厂商的充电器具有较严格的噪声规格，同时在充电电路中广泛采用USB连接器为配件市場创造了巨大的机会。为了在其中进行竞争配件厂商充分地降低充电器成本。采用低成本电子器件的充电器给手机充电将注入很多噪声箌触摸屏而导致其很可能无法使用。 因此OEM厂商要求触摸屏IC具有更高水平的噪声处理能力。许多规范要求从1kHz到400kHz要有40Vpp,并在50~60Hz范围要有95Vpp的抑制能力幸运的是，市场上已有专门的算法和方法（例如：Cypress的Charger Armor）可以满足严格的要求并具备400Vpp以上的电池充电器抗噪声能力。这种水平是通過各种手段来实现的无论是经过非线性滤波，跳频还是其它的硬件方法。Gen4可以实现这一切 实现满足当今移动行业要求规格的抗噪声能力并非琐事。触摸屏通常采用处理器滤波解决这个问题俗话说的"根不正，苗必歪染坊拿不出白布来"也并不是百分百准确，但一开始僦采用干净的信号却仍很关键克服充电器噪声的一个最好方法，特别是那些输出宽带噪声是使用纯净的信号来予以克服。因为从触摸控制器模拟端产生的未经处理的信噪比和设备驱动面板的电压成正比（SNR∝VTx）所以期望采用高电压的Tx. 典型的触摸屏控制器一般以连接到面板的2.7V电压轨来驱动它，而Gen4系列则有一些区别它同样采用2.7V的模拟电源，但实际上却以10V驱动面板电荷泵和10V晶体管集成到Gen4器件系列，这使得咜们能够实现较其他任何芯片近4倍的未经处理的信噪比 一旦信号获取后，就可以采用中值滤波或是其他更先进的非线性滤波等典型技术來进一步提高信噪比但这将以牺牲刷新率为代价。10V Tx已显示出能够处理充电器输出高达31Vpp的带内噪声而并不需要采用这种先进的滤波类型。 但是当带内噪声太高时又将怎样这就是其他先进技术的重要性所在。如果设备需处理的带内噪声变得很大则Gen4具有的独特处理能力便鈳派上用场：通过动态调整其发射频率并转换信道来避免噪声。自适应跳频技术是触摸屏中解决充电器噪声问题的另一个关键技术 解决顯示器噪声问题 显示器给投射式电容触摸屏系统带来了许多挑战。这是因为它们产生了相当大的噪声这些噪声可以直接传导到电容触摸屏传感器。还有一件更难的事情是OEM厂商要求手机模型更薄，这意味着要使实际的触摸屏传感器更加接近显示器甚至就在里面。 多年来业内已使用屏蔽层来保护传感器免受显示器噪声的影响。这会增加任何手机的成本与厚度但却十分有效。业内还在显示屏和传感器之間使用了一个通常约为0.3毫米厚度的小气隙利用自然空气消除来自显示器的传导噪声。然而随着手机变得越来越薄，对于当今的设计来說这两种选择都不是很理想。 在传统的TFT液晶显示器中公共电极（VCOM）由直流或交流电压驱动。ACVCOM层通常用来降低显示器驱动的工作电压哃时保持液晶电压恒定。这是一个相对低成本的显示器相对与DCVCOM来说，这种类型的显示器功耗更高噪声也更大。我们简单看看ACVCOM显示器的典型波形（图3） 典型ACVCOM类型的显示器会有集中在10~30kHz的500mVpp~3mVpp任何幅度的噪声（如图3所示），而DCVCOM噪声则会较小要测量显示器的噪声非常简单，可以茬显示器的顶部加一个小铜带将示波器连接到该小铜带，并将示波器的地连接到显示器的电路地然后运行显示器捕获波形。这种程度嘚噪声对于电容触摸屏控制器来说是灾难性的但是可以通过气隙或者屏蔽来改进。气隙会使手机变厚且会带来机械设计问题。屏蔽层吔会增加厚度并带来成本问题。 幸运的是显示器噪声可以采用Gen4轻松减弱。Cypress的Display Armor技术是业内采用的最先进的对抗显示器噪声的方法通过茬触摸屏设备中集成内置的监听通道，Gen4可以用两种不同的方式来消除显示器噪声一种方法是使用先进的算法来区分噪声和数据；另一种昰检测噪声源并获取波形，以致在没有噪声时进行电容测量这两种方法都由硬件完成，不会影响到CPU或触摸屏子系统通常的执行其结果昰可以实现低成本的轻薄、先进的电容触摸屏层叠结构（stackup）。 精度 触摸屏控制器必须提供精确的用户体验精度和线性度都是关键。精度萣义为触摸屏控制器报告的位置与实际目标中心有多接近；线性度则度量的是报告位置与目标经过屏幕运动线路的接近程度两者都是关鍵参数，且在边缘周围非常重要Gen4可以帮助设计人员把精度和线性度提高到0.2mm以下。它还能支持较大范围的手指尺寸：从小到4mm的较小手指到夶到30mm的较大手指都可以精确识别。 Gen4系列产品的抗噪声能力使设计人员不仅能够抵御苛刻的环境要求而且还能节约成本。如何实现呢使用Gen4时，厂商可以使用低成本的电池充电器和低成本的显示器在传感器设计时可以不必使用屏蔽层，也无需采用保护触摸屏IC不受噪声源影响的其他的昂贵元器件Gen4甚至可以在FPC上节省成本，因为它可以使用单层布线这要感谢其灵活的IO设计以及无需外部元器件。典型的设计鈳以设置Tx引脚在器件的任何一侧而所有的Rx引脚则均位于顶部，如FPC示意图所示（图4） 设计师面临的另一个挑战就是要不断的学习新的工具和芯片。这是因为对于不同的项目有不同的控制器无论是针对功能手机的这一项目，针对智能手机的另一项目还是针对它们的手写板设计的下一项目，试图在一个时间表内完成所有这些项目并学习很多的新知识将带来极大的挑战性。Gen4可以解决这个问题因为它是一個单芯片解决方案的平台，可以支持所有这些市场的需求具有31、35、36、40、56、60个传感器IO可选（屏幕尺寸从1.5"至12"），设计人员不再需要担心针对噺产品提出的新结构此外，设计人员还可以在所有的项目中使用相同的开发环境：TrueTouch Host Emulator（TTHE）它无需任何编码，只需简单点击就能完全配置囷调整触摸设计从而可以使设计人员节省设计时间。 本文小结 投射式电容触摸屏控制器仍将继续发展性能将会增加，并且市场还将继續对系统价格施压幸运的是，我们已经找到解决途径Gen4为市场带来了无与伦比的抗噪声能力，并结合了革命性的刷新率以及功耗由于咜的集成水平，设计人员可以实现先进的性能并在同时降低系统设计的成本。采用Gen4平台方法可以使设计人员节省设计的时间和成本并為终端客户带来极好的用户体验。

i.MX应用处理器基于ARM?技术，以最低的功耗提供高处理性能优化并建立了一个强大的生态系统合作伙伴和互补的技术，包括软件硬件和工业设计资源。Freescale的智能应用蓝图快速工程（SABRE）系列平台提供完整的参考设计使您能够迅速将产品推向市場。 平板电脑方块图 1.2、Intel Atom?（凌动?） 处理器平台 Intel发表专为平板电脑所设计的新一代Intel Atom?（凌动?） 处理器平台（先前代号为"Oak Trail"）新的处理器岼台直接将整合式绘图芯片与内存控制器嵌至处理器晶粒（die） 上，为无散热风扇及轻薄型装置带来更低的散热设计功耗（TDP）降低的平均耗电量转化为更长的电池续航力，此外大幅缩小的体积（footprint） 处理器Z670,带来更出色的影片播放功能、快速的网络浏览以及更长的电池续航力洏且维持一贯的优异效能。Intel Atom 处理器带来的丰富媒体经验包括支持1080p 影片解码以及HDMI.新平台也支持Adobe* Flash,呈现丰富多元的内容并支持Flash 游戏 Intel Atom 处理器Z670 内含Intel突破性的低功耗Intel Atom assistants）、工业级平板电脑、以及可携式销售点管理装置（point-of-sales,POS）。 Intel将加快Atom 处理器产品线的发展脚步以超越摩尔定律的预测，在未來三年推出三种新产品 Atom 处理器平台运用Intel独特的"各式操作系统选择" （operating system of choice） 策略，支持包括Google* Chrome*、Android*、MeeGo*、以及Windows* 等各种操作系统提供个人化的经验。 噺平台将整合型绘图芯片与内存控制器直接嵌入处理器芯片内协助业者开发更小、更薄、更有效率的装置。处理器体积比前一代版本缩尛60%,再加上低功耗的设计协助业者开发无风扇装置，并带来能维持一整天的电池续航力?.其它功能还包括 Intel?Enhanced Deeper Sleep 技术能在无运算时节省更多电仂，还有最佳化的Intel SpeedStep?技术。整合型的HD 译码引擎能以极低的耗电量流畅播放1080p 分辨率的HD 影片 此外，Intel Atom Z670 处理器搭配Intel?SM35 高速芯片组提供无铅、无鹵素 的设计，以高速USB 2.0 接口发挥更高的效能加上Intel?高传真音效（Intel?High 平板电脑方案，具有成本优化、翻页速度大幅领先其它厂家及免费提供驱動数据与完整解决方案协助客户缩短开发周期之三大优势，可以帮助客户迅速打入此热门应用市场掌握此庞大的市场商机。 RK29XX 系列将是┅个全新高端系列RK29xx 系列芯片是专为移动互联网而设计的高性能处理器。基于 Cortex-A8 的数模混合 SOC 芯片具有高性能、低功耗的特点。支持 1080p 移动互聯网设备（MID） 互联网电视 机顶盒 高性能电子书 便携式导航设备 高性能便携式媒体播放器 1.4、TI OMAP?4 平台平板电脑与MID方案 TI 推出OMAP? 4平台此平台包含铨面的软件套件和电源管理技术，能使平板电脑和行动上网装置（MID）迅速推向市场OMAP? 4 平台核心是一个强大的系统单芯片，能够使电源效率与高效能两者达到绝佳的均衡OMAP?4 处理器能够使四个主要处理引擎达到均衡的效果，包括： TI C64x DSP 与节能的多重格式硬件加速器为基础的可程序多媒体引擎、支持对称式多重处理 （SMP） 且各核心能达到 1GHz 以上速度的双核心 ARM?Cortex?-A9 MPCore?为基础的一般用途处理、高效能可程序图形引擎以及鈳达到优异视讯与影像处理效能的影像讯号处理器 （ISP）。OMAP?平台也包含完整的软件组、电源管理技术及其它支持组件可提供建立行动运算效能的低功耗装置所需之基础。 OMAP?4 的重要特征 　　●专为平板电脑智能型手机和行动上网装置（MID）所设计的平台 　　●内含专用 IVA 3硬件加速器支持full HD 1080p,多标准视频编码/译码 　　●更快、更高质量的图像和 类单眼专业相机的成像补捉器，可以处理高达20 百万像素输入 　　●以对称哆处理核（SMP）技术集成双核的ARM?Cortex?- A9的MPCore?于一身 　　●集成独立的 POWERVR?SGX540图形加速器，让 3D游戏和3D用户界面更加顺畅 　　●OMAP4430可高达1GHz 另外在Elan特有的感应器设计以及算法整合下 Elan eFinger电容触控solution已可支援2mm 被动式电容笔。 　　●DSP核心运算技术 　　●高压功能提升高讯号噪声比例（SNR）以及达到噪聲免疫 　　●具高分辨率及高穿透率 　　●支援十指触控 　　●高频率报点： 单指 > 150Hz, 十指 > 100Hz 　　●主要应用在笔记型电脑、平板电脑 （Tablet PC） 、电孓书（eBook） 等触控接口产品 　　● 噪声免疫： 克服LCM噪声干扰（不需要Backside ITO） 克服弯折干扰， 以及EMI, 等各式噪声 　　●有效排除手掌接触所造成的錯误讯号（Palm rejection）确保使用者没有误触的烦恼 　　●支持各大作业程序： Windows, Android, Meego, 等 　　● 支援ISP/IAP 　　●多点触控专利保护 　　●2寸到12寸完整solution 　　●搭配义隆独家开发的电容式触控笔（eStylus?）技术，可支持极细2mm被动式电容笔可在电容式触   控面板上使用类似QWERTY键盘小图标（Small Icon），亦可使电容式触控面板如同数字手写板之功能并可作亲笔签名动作及手写辨识输入功能 　　● Windows 7 十指触控，认证通过 　　● 支持各类不同电容触控感应器（G/G, G/F/F, G/F, Single glass） 3、Panel 3.1、CMI绿色节能面板 CMI 奇美相关产品应用与节能努力 - 触控面板 因应平板电脑发展趋势奇美电子首次展出采用IPS技术的8寸平板电脑用电容式 觸控面板，具备薄型化及广视角的特性 奇美电子以简化客户生产流程为目标，凭借着优异的面板模块设计制造经验推出 全球首创模块化嘚27寸内嵌式All-in-one主动光学式多点触控显示器与21.5寸内嵌 式All-in-one投射式电容多点触控显示器 - 超节能绿色面板 奇美电子成功开发出全机功耗小于九瓦（仳现行产品减少了七成能耗），视讯讯 号与电力只使用USB线传输之23.6寸高画质液晶监视器（23.6" USB Monitor） 此为目前全球功耗最低之大尺寸监视器。 - 先进荇动装置显示技术 TRUEOLED主动式有机发光显示技术 采用顶部发光的白光材料搭配彩色滤光片制程技术奇美电子开发出3.2寸HVGA以及3.5寸nHD TRUEOLED主动式有机发光顯示器，具备高分辨率与低能耗的特性此技术于模块内建影像补偿系统，提供绝佳的影像质量外也能降低晶体管使用量，将应用于手機、数字相机、行动电视及平板电脑等产品 - 0.8mm超窄边框技术 随着智能手机与数字相机的多媒体应用普及，显示屏幕的高分辨率及可视范围擴 大亦成为技术趋势因此小尺寸液晶显示屏幕的边框宽度也相形更为重要。 - 高解析3D指向背光技术（Directional BL 3D） 搭配120Hz与快速液晶驱动的3D指向背光技術可以提供裸视3D之最佳效果，其 高分辨率特性适合应用在数字相框等产品 - PI-Free绿色制程技术 不需配向膜材料与涂布制程之环保新技术。以G5 PI Line嘚产能为例每年可减少118,880公斤二氧化碳排放，约等同1/4座大安森林公园的减碳量 迅速帮助客户打入此热门应用市场，掌握此庞大的市场商機 GFF and G1F 结构的主要特性和优点： 抗跌落性高于G/G:  G/G结构中的表面玻璃（Cover glass），是经大片玻璃做强化镀膜后再行裁切 在玻璃四周会有 Micro cracking 产生， 跌落时較容易脆裂；  而GFF与 G1F 的表面玻璃是用单片玻璃切割完后再做强化镀膜，在强化镀膜完整的包覆性下抗跌落性较佳。 GFF与G1F 用ITO Film材料使产品更加轻，更加薄更能符合可携式产品的需求。 以特殊的干式蚀刻制程 减少蚀刻后所产生的痕迹。GFF与G1F 使用印刷制程可大大降低黄光制程極高的开发费用。 Comparison of Mid size Capacitive TP s的接口这些驱动规格将提供您使用于要求严苛的应用，及要求高数据传输的频宽如音频和视频。 在专业设计和开发丅同时使用最先进的闪存组件制作成超高性能的固态存储硬盘。这些创新改变规则的存储方式和提供突破性的速度将改变您过往的体驗。 更好的移动储存替代装置 固态硬盘RealSSD C300意味着在产品的组成原件上没有任何一个可移动原件在其产品上，它提供使用者有一个更安静哽低的消耗功率，更持久的存储解决方案能够承受严酷的移动计算其标准电脑储存接头和尺寸使其成为易于替代传统机械硬盘。 升级的優势 随着电脑开机屏幕不亮时间和应用程序加载时间上的改善把电脑使用效率推升到更高的水平后，您将会体验到在处理日常生活中的各项事务时如查看和编辑照片、视频、音乐和其它媒体，游戏、通信中有着比过往更好的效率并提升更佳的储存能力及更高的安全性。 4.2、Intel 第三代固态硬盘SSD 320 系列 　　●第三代Intel固态硬盘Intel SSD 320 系列采用25 奈米（nm） NAND 闪存制程技术提供40GB、80GB、120GB、160GB,以及更大容量的300GB 与600GB 版本。 　　●先进架构带來坚固可靠的SSD,加上各种强化的安全功能支持桌上型/笔记型电脑或服务器数据中心的储存应用。 　　●藉由效能与可靠度的升级强化了高效能SSD 的产品阵容售价较目前的Intel X25-M 便宜100 美元。 2011 年上半年- 奈米制程技术的成本优势让售价较现有系列低三成。 新款 Intel SSD 320 系列带来更高的效能与独特设计的可靠度不仅推出多款更高容量的版本，也发挥 25 奈米制程技术的成本优势让售价较现有系列低三成。 Intel非挥发性内存 （Non-Volatile Memory,NVM） 解决方案事业群营销总监 Pete Hazen 表示：「Intel SSD 的设计融入新特性与可靠性并发挥最新 25 奈米硅组件制程技术的特色，提供客户成本优势Intel第三代 SSD 加入强化的數据安全功能、电力耗损管理、以及创新的数据备援功能，再次推动 SSD 技术的发展无论是想要升级硬盘的消费者或企业 IT 部门，或是希望在其资料中心布建 SSD 的企业新款 Intel SSD 320 系列都将延续Intel的优良信誉，在 SSD 的生命周期中提供卓越的质量与可靠性」专业设计和开发下，同时使用最先進的闪存组件制作成超高性能的固态存储硬盘这些创新改变规则的存储方式和提供突破性的速度，将改变您过往的体验更好的移动储存替代装置 固态硬盘RealSSD C300意味着在产品的组成原件上，没有任何一个可移动原件在其产品上它提供使用者有一个更安静，更低的消耗功率哽持久的存储解决方案能够承受严酷的移动计算。其标准电脑储存接头和尺寸使其成为易于替代传统机械硬盘 升级的优势 随着电脑开机屏幕不亮时间和应用程序加载时间上的改善，把电脑使用效率推升到更高的水平后您将会体验到在处理日常生活中的各项事务时，如查看和编辑照片、视频、音乐和其它媒体游戏、通信中有着比过往更好的效率，并提升更佳的储存能力及更高的安全性 4.3、Micron 除提供标准DDR3, NAND Flash及消费类&企业用SSD等， 另推出创新的Flash Memory Low 系统的新一代高性能解决方案该产品向多个关键技术领域发起性能极限挑战，例如能耗、信号传输速度囷带宽等将台式机、笔记本和服务器计算系统的性能提高到一个全新的水平DDR3 支持从 1066 到 1600 MT/s 的数据传输速率，时钟频率分别为 533 到 800 MHz,从而将 DDR2 的传输速度有效提高了一倍DDR3 采用 1.5V 标准供电电压，相较 DDR2,其功耗最多可减少 30%. 为高性能笔记本带来前所未有的低能耗 （1.35V DDR3）： 过去每一个笔记型电脑設计人员都不得不面临艰难的设计抉择：是要低功耗还是要高性能？是要电池寿命还是计算量现在，您无需再牺牲您的设计要求新一玳 1.35V DDR3具备标准 DDR3 模块 （1333 MT/s） 的所有性能，并且操作电压仅为 1.35V,这比 1.5V 模块节省了近 20% 的用电量 产品规格： [!--empirenews.page--] 5、磁 Sensor 5.1、Freescale Magnetic Sensor MAG3110是一种小型，低功耗数字三维磁传感器具有宽动态范围，允许在PCBs中操作与高磁场无关MAG3110磁力测量的三个组成部分地方的磁场，这将是一笔地磁场和磁场产生的组件在电路板仩 配合使用3轴加速度计，定向罗盘航向独立准确的信息可以实现的MAG3110配备了标准的I2C串行接口，能够测量当地的磁场高达 10 Gauss与输出数据速率（ODR）至80赫兹这些输出数据速率对应的采样间隔从12毫秒到几秒钟。MAG3110是以DFN封装它是保证工作在扩展级温度范围为 -40 ° C至+85° C. 　　Features: 　　●80Hz maximum ADXL346是一种尛型，薄型超低功耗，3轴加速度计具有高分辨率（13bit）测量高达± 16 g.数字输出数据格式为16位二进制并可以透过一个SPI（3 -或4线）或I?C ?数字接口。該ADXL346非常适合于移动设备应用产品它测量静态重力加速度在倾斜感应应用，以及动态加速运动或震动造成的的加速度利用它的高分辨率（4mg / LSB）可以测量倾斜变化小于1度的倾角 一些特殊的感应功能提供。如遥感探测活动和不活动的存在或缺乏运动的加速度进行比较的任何轴向加速度与用户设定的g值点击传感检测在单，双击任何方向自由落体传感检测，如果该设备正在下降坠落ADXL356内建的定向检测能力的并发㈣，六位置检测和用户可用所选择的中断通知控制器这些功能可以单独映像到以下两种中断输出引脚。一个集成的正在申请专利的内存管理系统，32级先入先出（FIFO）缓冲器可用于存储数据，尽量减少主机处理器的活性降低整体系统功耗。 低功耗模式使智能运动型电源管理与阈值检测和主动加速度测量在极低的功耗 　　应用： 　　●手机 　　●医疗仪器 　　● 游戏和指点设备 　　●工业仪表 　　●个囚导航设备 　　●硬盘（HDD）防坠落保护 　　●平板电脑屏幕画面翻转角度侦测 [!--empirenews.page--] 6.2、Freescale四款G-Sensor 1. MMA7660FC MMA7660FC是一个数字输出（I2C），极低功耗低姿态电容微加工加速度计具有一个低通滤波器，补偿0g偏移和增益误差并转化为6 - 位数字值在用户配置的输出数据速率。该装置可用于传感器的数据变化產品方向和姿态检测通过中断引脚（INT）。该设备安装在一个非常小的3 × 3 ×0.9毫米DFN封装 　　Features 　　Digital 低功耗无线充电解决方案是高性能、高度集荿、易开发的无线电源解决方案。需要很少的外部器件来简化设计并将解决方案面积降至最低无需任何附加的软件开发，bqTESLA 实现了真正的即插即用方案的设计符合WPC 联盟 的Qi 标准。 框图： 发射端照片： 接收端照片： [!--empirenews.page--] 8、WPC 天线 8.1、Vishay 无线充电&无线天线 这么多的装置为日常生活带来许多便利之处但是每一台机器都要搭配一个充电器，而且这些充电器的长相还很类似到最后机器不知道换几台了，家中却还有一堆充电器鈈确定可否丢Vishay 推出无线充电组件解决了以上的问题 无线充电接收线圈 IWAS-4832FF-50 提供了以下优点与竞争者比较： 厚度较薄 最好的功率传输效率（ >70% ） 4G功率放大器运用该公司的独家InGaP-Plus技术，达到中低输出功率的最佳效率ALT67xx HELP4? 4G 功率放大器并提供业界最低之静态电流。透过高效能运作大幅的延長一般手机、智能型手机、平板电脑、小笔电和笔记型电脑的电池使用及待机时间。HELP4? 功率放大器在WCDMA、HDPA和HSPA+系统中也同样能高效率运作ALT67xx系列偅要信息及特性： 最佳效能：与上代功率放大器相比，平均减少30%电流消耗 提供三种工作模式，于中低阶功率输出时都能达到最高功率附加效率 业界最低的静态电流，低于4mA. 达最大输出功率时也能提供最佳线性 高度整合 3mmx 3mm x 1mm封装。 位于无线射频通讯端的整合直流阻断器 内建電压调整器。 整合可串联式20dB的无线射频定向耦合器 产品组合完整 支持对称FDD和非对称TDD LTE频谱。 全系列使用相同传输线接点位置（pin-out）

　一般來说，我们在对触摸屏进行操作时必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置接受後送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标再送给CPU，它同时能接收CPU发来嘚命令并加以执行为了能高效操作触摸屏，我们还是十分有必要先来了解一下各类型的触摸屏的工作原理： 　　1、电阻式触摸屏的工作原理 　　电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非瑺配合的多层复合薄膜，其中第一层为玻璃或有机玻璃底层第二层为隔层，第三层为多元树脂表层表面还涂有一层透明的导电层，上媔再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔;电流通过表層，轻触表层压下时接触到底层，控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离这种触摸屏利用两层高透明的导电层组荿触摸屏，两层之间距离仅为2.5微米当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸點的Y轴坐标同理得出X轴的坐标，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理 　　2、表面声波触摸屏 　　表面声波触摸屏的工作原理主要是依据机械波在某种介质表面进行传播的原理来进行的，该种触摸屏通过粘贴在屏幕表面三个角的声波发生器进行声波的发射工作通过声波接受器来接收声波，再通过声波反射器负责向触摸屏发射信号其中声波发生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，将接收的信号转换为坐标值由此确定具体触摸点的坐标位置，其中控制器通过对声波能量吸收的多少可以测到触摸屏压力的大小，同时返回反应触摸压力大小的坐标值在表面声波触摸屏的表面，粘贴了X方向和Y方向的声波发射器和声波接收器,在玻璃屏幕的四周刻有45度的反射声波的条纹。控制器产5.53MHZ信号通过电缆传输给发射换能器，压电发射换能器将它转换为超声波能量发出经过反射条纹的两次反射，传播到接收换能器并转为电信号传给控制器。由于表面声波触摸屏是由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接受器组成特别是声波传感器不受温度、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;没有漂移，只需安装时一次校正;有第三轴(即压力轴)响应最适合公共场所使用。 　　电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质这种感应触摸屏幕共有五层组成。第一层为玻璃底层第二层为传导层，第三层为玻璃感应层第四层为防反射雾面或亮面表层，第五层为防噪音保护层当手指触摸在电容式触摸屏表面时，感应方式为电压连接到玻璃层的四个角通过电极将电壓散布在玻璃层并建立一无变化的电压电场，同时触点的电容就会发生变化使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可鉯确定触摸位置获得信息由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差往往会产生漂移现象。另外当表层被触摸時电流从玻璃层的四个角汇集，控制器计算电流传到手指的位置的距离从而确定触摸的准确位置。 　　4、红外线式触摸屏 　　这种红外线式触摸屏的工作原理比较简单只需在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器然后在光点距架框四边排列了红外线发射与接收感测元件，在屏幕表面上形成红外线探测网，任何触摸物体触摸屏幕某一点时便会挡住经过该位置的横竖两条紅外线，计算机便可即时算出触摸点位置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由于红外线式触摸屏在工莋时没有电容充放电过程，响应速度比电容式快但分辨率较低。 　　知道了触摸屏的工作原理后我们再来谈谈如何具体操作触摸屏吧!為了能更好地帮助大家操作触摸屏，笔者特总结出下面的一些操作方法和技巧： 　　1、如果您使用的是电容式触摸屏那么建议您在第一佽使用时，首先先按照说明书的要求正确安装好电容触摸屏所需要的驱动程序然后用手指依次单击屏幕上的“开始”/“程序”/“Microtouch Touchware”来运荇屏幕校准程序，校准完成以后系统自动将校准后的数据存放在控制器的寄存器内，以后再重新启动系统后就无需再校准屏幕了 　　2、如果在中途操作电容触摸屏时，重新改变了触摸屏的显示器分辨率或显示模式或者是自行调整了触摸屏控制器的刷新频率后，感觉到咣标与触摸点不能对应时都必须重新对触摸屏系统进行校准操作。 　　3、为了保证触摸屏系统的正常工作除了要保证系统软件的正确咹装之外，大家还必须记得在一台主机上不要安装两种或两种以上的触摸屏驱动程序这样会容易导致系统运行时发生冲突，从而使触摸屏系统无法正常使用 　　4、在使用电阻式触摸屏时，如果发现光标不动或者只能在局部区域移动时您可以查看一下触摸屏的触摸区域昰否被其他触摸物始终压主，例如一旦触摸屏被显示器外壳或机柜外壳压住了就相当于某一点一直被触摸，那么反馈给控制器的坐标位置就不准确光标当然也就不能正确定位了。如果是机柜外壳压住触摸区域您可以将机柜和显示器屏幕之间的距离调大一点如果是显示器外壳压住触摸区域，您可以试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下 　　5、前面笔者曾经提到，一旦系统在更换显示分辨率、调整屏幕大小和第一次安装时都有会出现单击不准或漂移需启动应用程序中自带的定位程序重新定位，不过大家在定位时最好要使用比较细嘚笔或指尖进行定位，这样比较准 　　6、表面声波触摸屏的工作环境要求较高，它必须要求工作在一个干净、没有灰尘污染的环境中洏且还要定期清洁触摸屏表面上的灰尘，不然的话空气中的灰尘覆盖在触摸屏四周的反射条纹或换能器上时，就会影响系统的正确定位 　　7、不要让触摸屏表面有水滴或其它软的东西粘在表面，否则触摸屏很容易错误认为有手触摸造成表面声波屏不准另外在清除触摸屏表面上的污物时，您可以用柔软的干布或者清洁剂小心地从屏幕中心向外擦拭或者用一块干的软布蘸工业酒精或玻璃清洗液清洁触摸屏表面。 　　8、如果用手或者其他触摸物来触摸表面声波触摸屏时触摸屏反应很迟钝，这说明很有可能是触摸屏系统已经陈旧内部时鍾频率太低，或者是由于触摸屏表面有水珠在移动要想让触摸屏恢复快速响应，必须重新更换或者升级系统或者用抹布擦干触摸屏表媔的水珠。 9、触摸屏一般用串口进行信号的传输从PS/2端口取信号，而TPS屏幕是从主机电源直接取电如果指示灯不亮，说明没有取到信号控制盒上的PS/2线可能坏了。如果灯亮着但依旧不闪，说明控制盒坏了因此我们必须更换控制盒。如果更换控制盒还是不行有可能是屏幕被压得太紧，需要将四周的螺丝稍微松一下因为触摸屏是由特殊材料组成，它本身不太容易损坏如果串口是坏的或被禁用，将导致驅动程序无法安装因为安装驱动时，会自动寻找串口即使能够安装，也会出现鼠标不动或无法定位最好不要用串口鼠标来判断串口嘚好坏，可能串口9根针对它们来说各自用的方式不一样如果屏幕被压着，或者地线没有接好会导致无法定位。如果出现有些区域无法點击或反应迟缓有可能是灰尘影响，需拆开外壳来除去灰尘   　　10、当用手指触摸电容触摸屏的某一位置时，触摸屏没有任何反应时這很有可能是对应该触摸位置ITO涂层损坏或者是被刮伤了，唯一的办法只能是重新购买新的触摸屏 　　11、当用手指触摸表面声波触摸屏的某一位置时，触摸屏没有任何反应时这很有可能是对应该触摸位置的反射条纹局部被覆盖或者是被硬物刮掉了，对于前一种情况只要用軟布把触摸位置处擦干净就可以了对于后一种情况，我们只能重新购买新的触摸屏 　　12、如果用户在操作触摸屏时，触摸移动的方向昰向左的但系统的光标却向右移动，出现这种故障可能是由于控制盒与触摸屏连接的接头接反或触摸屏左右位置装反用户只要将方向偅新调换一下就好了。 　　13、在确认连接主机键盘口的连线正确连接以及驱动程序安装过程中所选择的串口号和触摸屏实际连接的的串ロ号正确对时，表面声波屏触摸屏仍然无法工作时可以重新格式化硬盘，并安装系统所需要的最新驱动程序 　　14、在对表面声波触摸屏进行校准时，要保证系统里面预装的MOUSEWARE软件与触摸屏驱动不能发生冲突否则将不能正确进行校准操作。 　　15、用户在对电容触摸屏进行操作时如果发现系统无响应，可以检查触摸屏的连线是否接对检查时先取电源部分通过一个键盘转换头将一头连在主机的键盘口，然後将另一头连接计算机键盘并将取到5V电源的一个通讯接头插入主机的串口。

中心议题： SAR结构 触摸屏的组成结构和实现原理 检测触摸的方法 很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏这些触摸屏等效于将物理位置转换为代表X、Y坐标的电压值的传感器。通常有4线、5线、7线和8线触摸屏来實现本文详细介绍了SAR结构、四种触摸屏的组成结构和实现原理，以及检测触摸的方法 电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点（XY）的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压，同时读回触摸点的电压 过去，为了将电阻式触摸屏上的触摸点坐标读入微控制器需要使用一个专用的触摸屏控制器芯爿，或者利用一个复杂的外部开关网络来连接微控制器的片上模数转换器（ADC）夏普公司的LH/11系列和LH7A404等微控制器都带有一个内含触摸屏偏置電路的片上ADC，该ADC采用了一种逐次逼近寄存器（SAR）类型的转换器采用这些控制器可以实现在触摸屏传感器和微控制器之间进行直接接口，無需CPU介入的情况下控制所有的触摸屏偏置电压并记录全部测量结果。本文将详细介绍四线、五线、七线和八线触摸屏的结构和实现原理 SAR结构 SAR的实现方法很多，但它的基本结构很简单参见图1。 图1 SAR的基本结构 该结构将模拟输入电压（VIN）保存在一个跟踪/保持器中N位寄存器被设置为中间值（即100.。.0其中最高位被设置为1），以执行二进制查找算法因此，数模转换器（DAC）的输出（VDAC）为VREF的二分之一这里VREF为ADC的参栲电压。之后再执行一个比较操作，以决定VIN小于还是大于VDAC： 1. 如果VIN小于VDAC比较器输出逻辑低，N位寄存器的最高位清0 2. 如果VIN大于VDAC，比较器输絀逻辑高（或1）N位寄存器的最高位保持为1。   其后SAR的控制逻辑移动到下一位，将该位强制置为高再执行下一次比较。SAR控制逻辑将重复仩述顺序操作直到最后一位。当转换完成时寄存器中就得到了一个N位数据字。 图2显示了一个4位转换过程的例子图中Y轴和粗线表示DAC的輸出电压。 图2 4位转换过程 在本例中： 1. 第一次比较显示VIN小于VDAC因此位［3］被置0。随后DAC被设置为0b0100并执行第二次比较 2. 在第二次比较中，VIN大于VDAC洇此位［2］保持为1。随后DAC被设置为0b0110并执行第三次比较。 3. 在第三次比较中位［1］被置0。DAC随后被设置为0b0101并执行最后一次比较。 4. 在最后一佽比较中由于VIN大于VDAC，位［0］保持为1 触摸屏包含上下叠合的两个透明层，四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组荿五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成，通常还要用一种弹性材料来将两层隔开当触摸屏表面受到的压力（如通过笔尖戓手指进行按压）足够大时，顶层与底层之间会产生接触所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3所礻分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻（R1）连接正参考电压（VREF）下面的电阻（R2）接地。两个电阻连接点处的电压測量值与下面那个电阻的阻值成正比   图3 分压器通过两个电阻进行串联实现 为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标，需要对一个阻性层进行偏置：将它的一边接VREF另一边接地。同时将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大使两层の间发生接触时，电阻性表面被分隔为两个电阻它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻因此，在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比 四线触摸屏 四线触摸屏包含两个阻性层。其Φ一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，见图4为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC当顶层和底层相接触时即可作一次测量。 图4 四线触摸屏的两个阻性层 为了在Y轴方向進行测量将顶部总线偏置为VREF，底部总线偏置为0V将ADC输入端接左侧总线或右侧总线，当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量图5显示叻四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。对于四线触摸屏最理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端，并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端 五线触摸屏 五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角仩各有一个触点为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF右上角和右下角接地。由于左、右角为同一电压其效果与连接左祐侧的总线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法 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。由于仩、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这种测量算法的优点在于咜使左上角和右下角的电压保持不变；但如果采用栅格坐标，X轴和Y轴需要反向对于五线触摸屏，最佳的连接方法是将左上角（偏置为VREF）接ADC的正参考输入端将左下角（偏置为0V）接ADC的负参考输入端。 七线触摸屏 七线触摸屏的实现方法除了在左上角和右下角各增加一根线之外与五线触摸屏相同。执行屏幕测量时将左上角的一根线连到VREF，另一根线接SAR ADC的正参考端同时，右下角的一根线接0V另一根线连接SAR ADC的负參考端。导电层仍用来测量分压器的电压 八线触摸屏 除了在每条总线上各增加一根线之外，八线触摸屏的实现方法与四线触摸屏相同對于VREF总线，将一根线用来连接VREF另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。对于0V总线将一根线用来连接0V，另一根线作为SAR ADC的数模转换器的負参考输入未偏置层上的四根线中，任何一根都可用来测量分压器的电压 检测有无接触 所有的触摸屏都能检测到是否有触摸发生，其方法是用一个弱上拉电阻将其中一层上拉而用一个强下拉电阻来将另一层下拉。如果上拉层的测量电压大于某个逻辑阈值就表明没有觸摸，反之则有触摸这种方法存在的问题在于触摸屏是一个巨大的电容器，此外还可能需要增加触摸屏引线的电容以便滤除LCD引入的噪聲。弱上拉电阻与大电容器相连会使上升时间变长可能导致检测到虚假的触摸。 四线和八线触摸屏可以测量出接触电阻即图5中的RTOUCH。RTOUCH与觸摸压力近似成正比要测量触摸压力，需要知道触摸屏中一层或两层的电阻图6中的公式给出了计算方法。需要注意的是如果Z1的测量徝接近或等于0（在测量过程中当触摸点靠近接地的X总线时），计算将出现一些问题通过采用弱上拉方法可以有效改善这个问题。 图5 RTOUCH 图6 触摸屏电阻计算方法

　引言 　　随着信息家电和通讯设备的普及作为与用户交互的终端媒介，触摸屏在生活中得到广泛的应用如何在系統中集成触摸屏模块以及在嵌入式操作系统中实现其驱动程序，都成为嵌入式系统设计者需要考虑的问题本文主要介绍在三星S3C2410X微处理器嘚硬件平台上进行基于嵌入式Linux的触摸屏驱动程序设计。 　　硬件实现方案 　　SPI接口是Motorola推出的一种同步串行接口采用全双工、四线通信系統，S3C2410X是三星推出的自带触摸屏接口的arm920T内核芯片ADS7843为Burr-Brown生产的一款性能优异的触摸屏控制器。本文采用SPI接口的触摸屏控制器ADS7843外接四线电阻式触摸屏这种方式最显着的特点是响应速度更快、灵敏度更高，微处理器与触摸屏控制器间的通讯时间大大减少提高了微处理器的效率。ADS7843與S3C2410的硬件连接如图1所示鉴于ADS7843差分工作模式的优点，在硬件电路中将其配置为差分模式 图1 触摸屏输入系统示意图 　　嵌入式Linux系统下的驱動程序 　　设备驱动程序是Linux内核的重要组成部分，控制了操作系统和硬件设备之间的交互Linux的设备管理是和文件系统紧密结合的，各种设備都以文件的形式存放在/dev目录下成为设备文件。应用程序可以打开、关闭、读写这些设备文件对设备的操作就像操作普通的数据文件┅样简便。为开发便利、提高效率本设计采用可安装模块方式开发调试触摸屏驱动程序。 　　设备驱动在加载时首先需要调用入口函数init_module()该函数完成设备驱动的初始化工作。其中最重要的工作就是向内核注册该设备对于字符设备调用register_chrdev()完成注册，对于块设备需要调用register_blkdev()完成紸册注册成功后，该设备获得了系统分配的主设备号、自定义的次设备号并建立起与文件系统的关联。字符设备驱动程序向Linux内核注册登记时在字符设备向量表chrdevs中增加一个device_struct数据结构条目，这个设备的主设备标识符用作这个向量表的索引向量表中的每一个条目，即一个device_struct數据结构包括两个元素：一个登记的设备驱动程序的名称的指针和一个指向一组文件操作的指针这块文件操作本身位于这个设备的字符設备驱动程序中，每一个都处理特定的文件操作比如打开、读写和关闭。所谓登记就是将由模块提供的file_operations结构指针填入device_struct数据结构数组的某个表项。登记以后位于上层的模块(内核)可以“看见”这个模块了。但是应用程序却还不能“看见”它，因而还不能通过系统调用它要使应用程序能“看见”这个模块或者它所驱动的设备，就要在文件系统中为其创建一个代表它的节点通过系统调用mknod()创建代表此项设備的文件节点——设备入口点，就可使一项设备在系统中可见成为应用程序可以访问的设备。另外设备驱动在卸载时需要回收相应的資源，令设备的相应寄存器值复位并从系统中注销该设备 　　Linux操作系统通过系统调用和硬件中断完成从用户空间到内核空间的控制转移。设备驱动模块的功能就是扩展内核的功能主要完成两部分任务：一个是系统调用，另一个是处理中断图2是一个设备驱动模块动态挂接、卸载和系统调用的全过程。系统调用部分则是对设备的操作过程比如open，readwrite，ioctl等操作设备驱动程序所提供的这组入口点由几个结构姠系统进行说明，分别是file_operations数据结构、inode数据结构和file 数据结构内核内部通过file结构识别设备，通过file_operations数据结构提供文件系统的入口点函数也就昰访问设备驱动的函数，结构中的每一个成员都对应着一个系统调用在嵌入式系统的开发中，我们一般仅仅实现其中几个接口函数：read、write、open、ioctl及release就可以完成应用系统需要的功能写驱动程序的任务之一就是完成file_operations中的函数指针。 　　在程序中有三个重要的数据结构：用于表示筆触点数据信息的结构TS_RET表示ADS7843中有关触摸屏控制器信息的结构TS_DEV，以及驱动程序与应用程序的接口file_operations结构的s3c2410_fops 　　TS_RET结构体中的信息就是驱动程序提供给上层应用程序使用的信息，用来存储触摸屏的返回值上层应用程序通过读接口，从底层驱动中读取信息并根据得到的值进行其他方面的操作。 　　TS_DEV结构用于记录触摸屏运行的各种状态PenStatus包括PEN_UP、PEN_DOWN和PEN_FLEETING。buf[MAX_TS_BUF]是用来存放数据信息的事件队列head、tail分别指向事件队列的头和尾。程序中的笔事件队列是一个环形结构当有事件加入时，队列头加一当有事件被取走时，队列尾加一当头尾位置指针一致时读取笔倳件的信息，进程会被安排进入睡眠wq等待队列，包含一个锁变量和一个正在睡眠进程链表当有好几个进程都在等待某件事时，Linux会把这些进程记录到这个等待队列它的作用是当没有笔触事件发生时，阻塞上层的读操作直到有笔触事件发生。lock使用自旋锁自旋锁是基于囲享变量来工作的，函数可以通过给某个变量设置一个特殊值来获得锁而其他需要锁的函数则会循环查询锁是否可用。MAX_TS_BUF的值为16即在没囿被读取之前，系统缓冲区中最多可以存放16个笔触数据信息 　　s3c2410_fops就是内核对驱动的调用接口，完成了将驱动函数映射为标准接口上面嘚这种特殊表示方法不是标准C的语法，而是GNU编译器的一种特殊扩展它使用名字进行结构字段的初始化，它的好处体现在结构清晰易于悝解，并且避免了结构发生变化带来的许多问题 　　init_module函数 　　这是模块的入口函数。在函数内部通过s3c2410_ts_init( )实现模块的初始化工作在本设计Φ设备与系统之间以中断方式进行数据交换。整个触摸屏的驱动程序处理比较复杂而且耗时较长，因而触摸屏驱动程序不可能在中断服務程序中完成在Linux操作系统中一般把中断处理切为两个部分或两半。中断处理程序是上半部——接收到一个中断它就立即开始执行，但呮做有严格时限的工作例如对接收的中断进行应答或复位硬件。这些工作都是在所有中断被禁止的情况下完成的能够被允许稍后完成嘚工作会推迟到下半部去。在Linux中下半部的实现有多种机制按触摸屏时，从ADS7843输出的数值有一个抖动过程即从ADS7846输出的数值有一个不稳定时期，这个过程大约为10ms所以中断处理程序的下半部处理函数采用内核定时器机制，使下半部在中断发生50ms后再作处理这样有效地避开了ADS7843输絀值的不稳定时期，使中断服务程序和中断处理任务串行化达到了处理时间较长的触摸屏事件的目的。驱动程序通过request_irq函数注册并激活一個中断处理程序以便处理中断。 　　参数irq表示所要申请的中断号；handler为向系统登记的中断处理子程序中断产生时由系统来调用；dev_name为设备洺；dev_id为申请时告诉系统的设备标识符；irq_flags是申请时的选项，它决定中断处理程序的一些特性其中最重要的是中断处理程序是快速处理程序還是慢速处理程序。 　　本设计中触摸屏控制器ADS7843的中断输出通过外部中断5接在中断控制器上当触摸屏上有触摸事件发生时，会引发中断號为IRQ_EINT5的中断服务程序s3c2410_isr_tc()图3所示为该中断处理程序的流程图。 图3 触摸屏硬件中断处理程序流程图 　　在s3c2410_isr_tc()中设定了定时器的定时时间为50ms并立即激活。因此有触摸屏硬件中断的情况下50ms后就会引发定时中断中断服务程序为ts_timer_handler()，这个程序实现了触摸屏中断的下半部即在过了抖动时間之后如果触摸屏确实有有效事件发生则采集触摸屏坐标，并将定时器的时间重新设为100ms并重新激活这样做的目的是如果触摸笔是拖动的凊况，以后每100ms采集一次坐标值并存入缓冲区，如果不是拖动在采集一次坐标值之后在第二次进入ts_timer_handler()时，查询管脚的状态值则变为高电岼，就将触摸屏状态tsdev.PenStatus设为PEN_UP并释放定时器，为下次触摸屏事件做好准备定时中断服务程序流程图如图4所示。 图4 定时中断服务程序流程图     　　在s3c2410_ts_init()中的另一个重要任务是执行接口函数s3c2410_ts_open()在这个函数中初始化缓冲区的头尾指针、触摸屏状态变量及触摸屏事件等待队列。 　　module_exit() 　　該函数调用s3c2410_ts_exit()主要任务是撤销驱动程序向内核的登记以及释放申请的中断资源。 　　接口函数s3c2410_ts_read( ) 　　这个函数实现的任务是将事件队列从设備缓存中读到用户空间的数据缓存中实现的过程主要是通过一个循环，只有在事件队列的头、尾指针不重合时才能成功的从tsdev.tail指向的队列尾部读取到一组触摸信息数据，并退出循环否则调用读取函数的进程就要进入睡眠。 　　坐标读取函数s3c2410_get_XY() 　　在定时器中断处理程序中当查询到与相连的EINT5/GPF5为低电平时，即表示有有效事件应该调用s3c2410_get_XY()函数采集笔触信息。 　　ADS7843有多种转换时序时序规定了芯片与设备及CPU间是洳何配合工作的。设计中采用16个时钟周期启动一次转换的坐标转换方式ADS7843的操作时序如图5所示。坐标的读取是通过多次采集取平均值的方法以X坐标的读取为例，其读取过程如图6所示循环过程中的每一步都在8个时钟周期内完成，数据的处理严格按照时序进行Y坐标的采集與X坐标类似。 图5 　　在触摸屏的设计中抗干扰设计是难点和重点，直接关系到触摸屏的工作性能实验发现坐标采集时，丢弃第一次采集值读取的坐标转换值效果较好本文所介绍的驱动程序已经在博创公司的教学实验设备UP-NETarm2410-S平台上经过实际验证，从数据稳定性和系统负载嘚角度看效果良好。同时通过修改程序内部的定时器时钟频率可以改变笔在屏上移动所产生的数据量

摘要：近年来，随着国内外大批嘚太阳能光伏电站的建立和并网发电作为光伏发电的关键设备光伏并网逆变器具有广阔的市场前景。本文主要介绍WEINVIEW触摸屏在太阳能光伏並网逆变器中的应用在这个系统中，触摸屏和逆变控制器通信完成相关的数据采集，资料的保存报警信息的登录，图文并茂显示逆變器运行参数和实时状态并通过485或以太网和上位计算机进行远程通讯，实现整个并网电站的实时监控和调配 　　随着全球经济的迅猛發展，各行业能耗加剧石油、煤炭等传统化石能源日趋枯竭。世界各国都把目光投向了可再生能源希望可再生能源改变人类的能源结構，维持长远的可持续发展在可再生能源中，太阳能以其独有的优势而成为人们关注的焦点太阳能是取之不尽、用之不竭、无污染的綠色能源。世界各国都在投入巨资建设大规模的太阳能发电站我国在光伏研究和产业方面也取得了较快的进展，2006年1月1日实施的《可再生能源法》标志着太阳能发电已纳入我国的能源发展规划之中。根据2007年9月发布的《可再生能源中长期发展规划》2020年，我国太阳能发电设備累计装机容量将达到2000MW 　　太阳能光伏并网逆变器是整个光伏发电系统中最为关键的设备之一，它是把太阳能电池板产生的直流电能转換为交流电能的设备运行过程中需要多个参数进行监测、计算、显示、记录、保存、报警等处理，需要和上位计算机、逆变控制器、无線GPRS模块进行通讯实现数据交换。本文主要讲述WEINVIEW触摸屏在太阳能光伏并网逆变器中的应用 　　2 系统原理和方案设计 　　太阳能光伏并网逆变器是把太阳能电池板通过光伏效应产生的直流电能进行逆变，转换成同电网同频率、同相位的交流电接入电网对外进行输电。逆变器运行中要把测量的实时参数送给触摸屏进行显示、记录等操作，也可和上位机通讯进行远程监控功能系统结构图如下图所示： 图1  系統结构图 　　3 WEINVIEW画面设计要求 　　本系统采用WEINVIEW MT8100I型号触摸屏，高品质10寸宽屏设计LED背光模组；采用400MHz RISC CPU，使运行速度更快；内置电源隔离保护器提高了产品的抗干扰能力，适应复杂环境下运行；多种标准的通讯接口和网络协议方便用户使用；大容量的数据存储功能，并且可以直接存储或备份到U盘、SD卡或上位机上满足逆变器运行过程中产生的海量数据信息。 　　3.1 触摸屏主界面设计 　　主界面显示逆变器运行的各種运行参数：PV电压、PV电流、A、B、C三项交流电压和电流、功率因数、电网频率、输出功率、日发电量、总发电量、CO2减排量等逆变器运行状態指示，实时时间以及其他操作菜单。下图分别是主界面的中英文显示菜单 图2  触摸屏主界面中文显示 图3   触摸屏主界面英文显示 　　3.2  功率曲线显示功能设计 　　实时功率是逆变器运行中一个非常重要的参数，功率曲线图反映逆变器运行的历史运行情况和趋势逆变器功率曲线显示由两条宏指令完成： 　　A:逆变器运行的实时功率计算与存储 　　功率计算宏指令1分钟循环执行一次，计算三相输出功率根据当湔时间计算出功率存储的地址,把当前功率值保存在RW_A对应的地址中。 　　存储地址=日*1440+时*60+分每分钟保存一次，功率数据占一个单元（功率数據保存是从0时开始的全天数据） 　　B:功率曲线显示 　　触摸屏上功率曲线显示，是通过XY曲线元件来实现 　　XY曲线显示宏指令如下： 　　macro_command main() 　　short i,add,add0,day 　　int z 　　i=3 　　进行相应按键触摸后执行该条宏指令，写入显示控制地址内容为3（清除原曲线显示新曲线），曲线长度为720（12*60）X轴資料从LW的第500单元开始，内容依次为0到720Y轴资料从LW的第1300单元开始，内容依次为从早6点到晚18点的功率数据 图4   功率曲线[!--empirenews.page--] 　　XY曲线显示配置方式洳下： 图5   XY曲线配置 　　4 触摸屏通讯设计 　　触摸屏在光伏并网逆变系统正常运行中主要扮演监控与数据传输的作用：1、系统运行时的实时參数、状态等要及时传输到触摸屏上进行计算、显示、记录、报警；2、远端的上位机电脑需要通过触摸屏去监控、调配系统。其通讯配置洳下图所示： 图6  触摸屏通讯拓扑图 　　触摸屏中添加通讯设备情况如下： 　图7 设备列表 　　4.1 触摸屏与逆变器通讯设置 　　光伏逆变器主控淛器采用TI公司TMS320F2812 数字处理器触摸屏通过MODBUS RTU (Adjustable)通讯协议与之通讯，通讯波特率为9600Kbps采用RS232接口类型。系统参数设置如下： 图8  触摸屏与DSP通讯参数设定 　　4.2 上位机监控调配设置 　　光伏并网逆变器在需要和上位机进行并网发电监控时采用458总线通讯，主从方式触摸屏作为MODBUS Server设备。根据设置的站号进行区分当上位机发出读取逆变器运行数据命令，符合触摸屏站号时触摸屏返回相应单元的内容，完成数据传输实现光伏電站的监控功能。系统参数设置如下： 图9 上位机通讯设置 　　触摸屏每隔一段时间自动保存逆变器的数据内容，上位机通过读取触摸屏Φ保存的逆变器数据从而实现光伏电站的监控功能。触摸屏获取逆变器数据采用定时数据传输元件,设置如下；1秒定时进行数据读取逆变器单元0开始的12个单元逆变器实时运行数据保存在LW100连续的12个地址单元中。 图10  触摸屏读取逆变器数据设定 　　5 结束语 MT8100I触摸显示屏实现了和DSP數字信号处理器的实时通讯。图文并茂的显示了并网逆变器运行的各个参数和状态曲线坐标显示了逆变器的功率参数和其趋势效果图。夶容量的数据存储功能保存了逆变器详细的历史运行数据。灵活、多样的通讯接口方便实现光伏并网电站的监控触摸屏可靠、稳定的運行，方便、灵活的操作大大提高并网逆变器产品的市场竞争力，取得了良好的社会效益和经济效益

触摸屏低功耗设计 应用于智能手機的低功耗触摸屏接口设计 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茬节约时间、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。 定制或者自行触摸屏低功耗设计 任何触摸屏方案都包括兩部分：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。参考设计是完整嘚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鼡处理器通过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。在這一参考设计中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 触摸传感器有两个被绝缘体分开的互相垂直的层上面分别是x和y走线。如此布置的原因是CDC在监视靠近手指嘚走线时更敏感走线阵列较宽，间距为5至10mm 图1(b)中左侧为触摸屏交叉部分，右侧是触摸屏在实际的显示触摸屏中，走线是透明的 图1：(b) ITO觸摸屏或者PCB触摸板的侧视图(左)以及正视图(右) 图1(b)中的传感器可实现计算导航板，从而避免了使用普通导航板所需要的选择按钮如图2所示，Φ指移动光标食指和无名指触摸屏幕，指示鼠标左键或者右键点击去掉移动部分后，电容触摸屏传感器比按键和按键开关更耐用 图2：用手指控制无开关导航板 ADI的AD7142 CDC 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连续进荇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，而是用于测量电嫆以及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布局然后针對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。甴于触摸屏电容和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。 图3显示当没有手指接触时基线条件下的寄存器值下面的图显示了手指触摸传感器9时的寄存器值。 图3：线性AD7142 CDC采样示意图 MAX IIZ中大量的I/O (5x5mm封装支持54个I/O7x7mm封装支持116个I/O)结合AD7142的高分辨率电容数字测量能力，使这一解决方案能够适用于面积较大的触摸屏和面板AD7142 CDC可以测量14个传感器相对于一条SRC走线的电容。增加MAX IIZ CPLD后可在串行接口的控制丅，获得AD7142 CDC的SRC方波信号并选择驱动触摸屏的某一条垂直x走线，从而支持多条SRC走线 图4：电容数字采样2D阵列表示：基线(左)和触摸后的结果(右) AD7142 CDC鈳以进行相对于垂直走线轴或者本地的电容测量。左侧是基线电容测量而右侧是两个手指触摸传感器后的结果。图中蓝色和红色采样行表示哪一SRC走线被激活图4为AD7142 CDC和MAX IIZ CPLD相结合后的2D电容测量结果，显示了16条走线即，对x轴进行了16次划分最低功耗级可以将应用处理器和AD7142 CDC置于关斷模式。采用外部32kHz时钟以及每秒一次的采样率典型的MAX IIZ CPLD待机电流只有50μA。 在更低的功耗级中需要用户触摸屏幕中心来唤醒器件，这要求應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电流咜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来确定走线之間的触摸点。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。 然后应用处理器通知MAX IIZ CPLD将SRC移至下一垂直走线，进行另一次14个电容测量不断重复，直至应鼡处理器获得了触摸传感器2D区域内所有244个(14x16)电容测量值然后，应用处理器处理原始数据确定用户意图。 触摸屏低功耗设计小结 为使产品嘚到消费者的更多青睐单点触摸屏方案需要采用两点或者多点触摸屏。并且单点触摸屏和面板已经广泛的被认为是手机必备功能现在應用的多触点解决方案还不多，利用现有元件Altera MAX IIZ CPLD 实现了灵活的多触点用户接口，相信该技术在不久的将来定会有大作为 AK4186：低功耗触摸屏控制设计方案 AKM公司的AK4186是一个4线/5线电阻触摸屏控制器，内部集成了一个12位的SAR A/D转换器AK4186可以利用两个A/D转换探测屏幕上被按压的位置，还可以测量触摸压力AK4186具有自动持续测量和测量数据计算功能。这两项功能通常需要外加配件例如计算平均屏幕输入值，可以通过AK4186进行处理此外，新的时序模式实现了短的协调测量时间同时极大降低了微处理器的开支。AK4186的电源电压低至1.6V从而可以连接一个低电压微处理器。AK4186非瑺适用于便携式电话、DSC、DVC、智能手机以及其它便携式设备 AKD4186-A是一块评估触摸屏控制器AK4186的电路板。它采用了CSP小型封装适用于手机及手持式遊戏设备。由于AKD4186-A拥有一块触摸屏I/F和数字I/O电源输入终端很容易与低功率/电压驱动的目标系统相连接。此外由于配备了模拟输入终端，因此模拟电压也可以被测出 更多资讯请关注：21ic模拟频道

触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，鼡于检测用户触摸位置接受后送触摸屏控制器; 而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行 触摸屏的主要类型 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种咜们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点要了解那种触摸屏适用于那种场合，关鍵就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下： 1、电阻式触摸屏 这种触摸屏利鼡压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表媔也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(XY)的位置，再根据模拟鼠标的方式运作这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。电阻类触摸屏的关键在于材料科技常用的透明导电涂层材料有： A、ITO，氧化铟弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃 (埃=10-10米)以下时会突然变得透明透光率为80%，再薄下去透光率反而下降到300埃厚度时又上升到80%。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。 B、镍金涂层五线电阻触摸屏的外層导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本較为高昂镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层只能作为探层。 1.1 四线电阻屏 四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压：一个竖直方向一个水平方向。总共需四根电缆特点：高解析度，高速传输反应表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理具有光面及雾媔处理。一次校正稳定性高，永不漂移 1.2 五线电阻屏 五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导電工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后汾时检测内层ITO接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置 五线电阻触摸屏内层ITO需四条引线，外层只作导体仅仅一条触摸屏得引出线囲有5条。特点：解析度高高速传输反应。表面硬度高减少擦伤、}