專利名稱：電阻式觸摸屏控制電路及其多點(diǎn)觸控實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏控制電路及其實(shí)現(xiàn)方法，特別是涉及一種電阻式觸摸屏控制電路及其多點(diǎn)觸控實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
觸摸屏作為一種最新的輸入設(shè)備，是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。隨著使用電腦作為信息來(lái)源的與日俱增，觸摸屏以其易于使用、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們?cè)絹?lái)越多地感到使用觸摸屏的確具有相當(dāng)大的優(yōu)越性。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，觸摸屏可以分為如下五種:電阻式、電容式、電磁式、紅外線式以及表面聲波式。其中電阻式觸摸屏由于技術(shù)原理簡(jiǎn)單、門檻低、上下游整合完整、制作工藝成熟穩(wěn)定、成本低而在各種觸摸屏中應(yīng)用最大、最廣。當(dāng)前電阻式觸摸屏占據(jù)了觸摸屏的主要市場(chǎng)，從各種種類觸摸屏總體看，電阻式觸摸屏的市場(chǎng)份額占到了 60%。電阻式觸摸屏是一種傳感器，它將矩形區(qū)域中觸摸點(diǎn)(X，Y)的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓。很多IXD模塊都采用了電阻式觸摸屏，這種屏幕可以用四線、五線、六線、七線或八線來(lái)產(chǎn)生屏幕偏置電壓，同時(shí)讀回觸摸點(diǎn)的電壓。電阻式觸摸屏藉由壓力接通在上下二層電阻網(wǎng)絡(luò)，由電阻分布以決定壓力點(diǎn)之位置。目前市面上有四線、五線、六線、七線、八線式各種組合，各類均有其優(yōu)缺點(diǎn)，但以四線及五線最為普及。



圖1為一種常見(jiàn)的四線式電阻觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，四線式電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)如下:在玻璃或丙烯酸基板上覆蓋有兩層透明、均勻?qū)щ姷腎TO層，分別做為X電極和Y電極，它們之間由均勻排列的透明格點(diǎn)分開(kāi)絕緣。其中下層的ITO與玻璃基板附著，上層的ITO附著在PET薄膜上。X電極和Y電極的正負(fù)端由“導(dǎo)電條”分別從兩端引出，且X電極和Y電極導(dǎo)電條的位置相互垂直，引出端x-，x+，Y-，Y+ —共四條線，這就是四線電阻式觸摸屏名稱的由來(lái)。當(dāng)有物體接觸觸摸屏表面并施以一定的壓力時(shí)，上層的ITO導(dǎo)電層發(fā)生形變與下層ITO發(fā)生接觸，該結(jié)構(gòu)可以等效為圖2之等效電路。這種觸摸屏觸點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)可分為如下兩步計(jì)算:1.計(jì)算Y坐標(biāo)，在Y+電極施加驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive，Y-電極接地，X+電極做為引出端測(cè)量得到接觸點(diǎn)的電壓，由于ITO層均勻?qū)щ?，觸點(diǎn)電壓與驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive之比等于觸
點(diǎn)Y坐標(biāo)與屏高度之比，即觸點(diǎn)y坐標(biāo)為:y =heiSK畫，其中Vx+為X+電極電壓，
Drive
heIghtscreen為觸摸屏高度；2.計(jì)算X坐標(biāo)，在X+電極施加驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive，X-電極接地，Y+電極做為引出端測(cè)量得到接觸點(diǎn)的電壓，由于ITO層均勻?qū)щ姡|點(diǎn)電壓與驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive電壓之比等于
觸點(diǎn)X坐標(biāo)與屏寬度之比，即觸點(diǎn)X坐標(biāo)為= x^idthscreen，其中Vy+為γ+電極電壓，
Drive
Widthsraeen為觸摸屏寬度。
測(cè)得的電壓通常由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行簡(jiǎn)單處理就可以轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)，判斷觸點(diǎn)的實(shí)際位置。上述的電阻式觸摸屏技術(shù)存在一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)觸摸屏上有多個(gè)目標(biāo)時(shí)，觸摸屏僅能報(bào)告一個(gè)點(diǎn)，即缺乏同時(shí)追蹤多個(gè)觸點(diǎn)的能力。目前已有在四線電阻式觸摸屏的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的技術(shù)出現(xiàn)，如比亞迪股份有限公司申請(qǐng)的專利號(hào)為200810146683.6的中國(guó)專利公開(kāi)了 “一種觸摸手勢(shì)的識(shí)別方法和裝置”，其通過(guò)單點(diǎn)觸摸屏控制電路采集5點(diǎn)數(shù)據(jù)，再進(jìn)行兩點(diǎn)手勢(shì)觸摸識(shí)別裝置，這樣就需要MCU軟件進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別或?qū)ｉT的處理單元進(jìn)行上述計(jì)算，計(jì)算量大需要占用較多資源，增加了控制檢測(cè)的難度。綜上所述，可知先前技術(shù)的四線電阻式觸摸屏實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸時(shí)因需MCU軟件進(jìn)行手勢(shì)識(shí)別或?qū)ｉT的處理單元進(jìn)行計(jì)算導(dǎo)致計(jì)算量大且需要占用較多資源進(jìn)而增加控制檢測(cè)的難度的問(wèn)題，因此，實(shí)有必要提出改進(jìn)的技術(shù)手段，來(lái)解決此一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電阻式觸摸屏控制電路及其多點(diǎn)觸控實(shí)現(xiàn)方法，其在不改變現(xiàn)有四線電阻式觸摸屏面板模組及系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控，不僅減小了計(jì)算量及資源的占用，且易于控制檢測(cè)。為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提供一種電阻式觸摸屏控制電路，應(yīng)用于一觸摸屏系統(tǒng)，該觸摸屏系統(tǒng)至少還包含一電阻式觸摸屏及一處理器，該電阻式觸摸屏控制電路至少包括:觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊，與該電阻式觸摸屏相連，以在數(shù)字邏輯控制模塊的控制下選擇不同的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，為該電阻式觸摸屏提供驅(qū)動(dòng)電壓；觸摸監(jiān)測(cè)模塊，連接于該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊，用于監(jiān)測(cè)該電阻式觸摸屏上是否有觸摸，并于監(jiān)測(cè)到有觸摸時(shí)產(chǎn)生一觸摸中斷信號(hào)至該處理器，同時(shí)，該觸摸監(jiān)測(cè)模塊還用于確定當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸；模擬輸入信號(hào)選擇模塊，連接于該觸摸屏驅(qū)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊的輸出端，其在該數(shù)字控制邏輯模塊的控制下選擇相應(yīng)的模擬信號(hào)作為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，連接于該模擬輸入信號(hào)選擇模塊輸出端，用于把模擬輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出至該數(shù)字控制邏輯模塊；數(shù)字控制邏輯模塊，接受該處理器的命令以控制該電阻式觸摸屏控制電路其他部分的工作狀態(tài)，并將該數(shù)字信號(hào)通過(guò)一數(shù)字接口模塊傳送至該處理器以進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算；內(nèi)部基準(zhǔn)模塊，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)，其與該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊及該數(shù)字控制邏輯模塊均相連，以在該數(shù)字控制邏輯模塊的控制下產(chǎn)生該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元模塊需要的參考電壓和該電阻式觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電壓；以及振蕩器模塊，用于為該電阻式觸摸屏控制電路提供時(shí)鐘信號(hào)。進(jìn)一步地，該電阻式觸摸屏控制電路還包括一降噪濾波器模塊，連接于該模擬輸入信號(hào)選擇模塊輸出端與與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出端之間，其用于濾除該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)中的噪聲。進(jìn)一步地，該觸摸監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)該電阻式觸摸屏電流的變化可以判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸。進(jìn)一步地，當(dāng)流經(jīng)該電阻式觸摸屏的電流大小不變時(shí)，為單點(diǎn)觸摸；當(dāng)流經(jīng)該電阻式觸摸屏的電流大小改變時(shí)，為多點(diǎn)觸摸。為達(dá)到上述及其它目的，本發(fā)明還提供一種多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于一至少包含一電阻式觸摸屏、電阻式觸摸屏控制電路及處理器的觸摸屏系統(tǒng)中，該實(shí)現(xiàn)方法至少包括如下步驟:觸摸中斷監(jiān)測(cè)，該處理器判斷是否有觸摸中斷信號(hào)產(chǎn)生；若有觸摸中斷信號(hào)產(chǎn)生，則該處理器發(fā)送相應(yīng)的工作指令至數(shù)字控制邏輯模塊以控制觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓；采集觸摸點(diǎn)電壓；判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸；若當(dāng)前觸摸為單點(diǎn)觸摸，該處理器則發(fā)送單點(diǎn)觸摸工作模式的工作指令以控制該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓；采集觸摸點(diǎn)電壓，并根據(jù)一單點(diǎn)計(jì)算模型計(jì)算出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)；若當(dāng)前觸摸為多點(diǎn)觸摸，該處理器則發(fā)送多點(diǎn)觸摸工作模式的工作指令以控制該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓；采集觸摸點(diǎn)電壓，并根據(jù)一多點(diǎn)計(jì)算模型計(jì)算出觸摸點(diǎn)中心的坐標(biāo)和觸摸點(diǎn)之間的距離。進(jìn)一步地，該單點(diǎn)計(jì)算模型為:
權(quán)利要求
1.種電阻式觸摸屏控制電路，應(yīng)用于一觸摸屏系統(tǒng)，該觸摸屏系統(tǒng)至少還包含一電阻式觸摸屏及一處理器，該電阻式觸摸屏控制電路至少包括: 觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊，與該電阻式觸摸屏相連，以在數(shù)字邏輯控制模塊的控制下選擇不同的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，為該電阻式觸摸屏提供驅(qū)動(dòng)電壓； 觸摸監(jiān)測(cè)模塊，連接于該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊，用于監(jiān)測(cè)該電阻式觸摸屏上是否有觸摸，并于監(jiān)測(cè)到有觸摸時(shí)產(chǎn)生一觸摸中斷信號(hào)至該處理器，同時(shí)，該觸摸監(jiān)測(cè)模塊還用于確定當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸； 模擬輸入信號(hào)選擇模塊， 連接于該觸摸屏驅(qū)動(dòng)控制開(kāi)關(guān)模塊的輸出端，其在該數(shù)字控制邏輯模塊的控制下選擇相應(yīng)的模擬信號(hào)作為模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入； 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，連接于該模擬輸入信號(hào)選擇模塊輸出端，用于把模擬輸入電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出至該數(shù)字控制邏輯模塊； 數(shù)字控制邏輯模塊，接受該處理器的命令以控制該電阻式觸摸屏控制電路其他部分的工作狀態(tài)，并將該數(shù)字信號(hào)通過(guò)一數(shù)字接口模塊傳送至該處理器以進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算；內(nèi)部基準(zhǔn)模塊，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)，其與該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊及該數(shù)字控制邏輯模塊均相連，以在該數(shù)字控制邏輯模塊的控制下產(chǎn)生該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元模塊需要的參考電壓和該電阻式觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電壓；以及 振蕩器模塊，用于為該電阻式觸摸屏控制電路提供時(shí)鐘信號(hào)。
2.權(quán)利要求1所述的電阻式觸摸屏控制電路，其特征在于:該電阻式觸摸屏控制電路還包括一降噪濾波器模塊，連接于該模擬輸入信號(hào)選擇模塊輸出端與與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出端之間，其用于濾除該模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號(hào)中的噪聲。
3.權(quán)利要求1所述的電阻式觸摸屏控制電路，其特征在于:該觸摸監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)檢測(cè)該電阻式觸摸屏電流的變化可以判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸。
4.權(quán)利要求3所述的電阻式觸摸屏控制電路，其特征在于:當(dāng)流經(jīng)該電阻式觸摸屏的電流大小不變時(shí)，為單點(diǎn)觸摸；當(dāng)流經(jīng)該電阻式觸摸屏的電流大小改變時(shí)，為多點(diǎn)觸摸。
5.種多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于一至少包含一電阻式觸摸屏、電阻式觸摸屏控制電路及處理器的觸摸屏系統(tǒng)中，該實(shí)現(xiàn)方法至少包括如下步驟: 觸摸中斷監(jiān)測(cè)，該處理器判斷是否有觸摸中斷信號(hào)產(chǎn)生； 若有觸摸中斷信號(hào)產(chǎn)生，則該處理器發(fā)送相應(yīng)的工作指令至數(shù)字控制邏輯模塊以控制觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓； 采集觸摸點(diǎn)電壓； 判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸； 若當(dāng)前觸摸為單點(diǎn)觸摸，該處理器則發(fā)送單點(diǎn)觸摸工作模式的工作指令以控制該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓； 采集觸摸點(diǎn)電壓，并根據(jù)一單點(diǎn)計(jì)算模型計(jì)算出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)； 若當(dāng)前觸摸為多點(diǎn)觸摸，該處理器則發(fā)送多點(diǎn)觸摸工作模式的工作指令以控制該觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓； 采集觸摸點(diǎn)電壓，并根據(jù)一多點(diǎn)計(jì)算模型計(jì)算出觸摸點(diǎn)中心的坐標(biāo)和觸摸點(diǎn)之間的距離。
6.權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:該單點(diǎn)計(jì)算模型為:
7.權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:在判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸步驟之前，還包括如下步驟:
8.權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:該多點(diǎn)計(jì)算模型為:判斷該觸摸中斷信號(hào)是否變?yōu)楦撸瑸楦邉t繼續(xù)觸摸中斷檢測(cè)；否則，則判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸。
9.權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:在計(jì)算出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)/計(jì)算出觸摸點(diǎn)中心的坐標(biāo)和觸摸點(diǎn)之間的距離之后，還包括如下步驟:判斷該觸摸中斷信號(hào)是否變?yōu)楦?，為高則結(jié)束本次工作流程；否則，則繼續(xù)判斷當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸。
10.權(quán)利要求5所述的多點(diǎn)觸控的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于:判斷單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸可以通過(guò)檢測(cè)流經(jīng)該電阻式觸摸屏電流的變化來(lái)獲得。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電阻式觸摸屏控制電路及其多點(diǎn)觸控實(shí)現(xiàn)方法，該電阻式觸摸屏控制電路電阻式觸摸屏控制電路至少包括觸摸屏驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊、觸摸監(jiān)測(cè)模塊、模擬輸入信號(hào)選擇模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字控制邏輯模塊、內(nèi)部基準(zhǔn)模塊以及振蕩器模塊，其通過(guò)觸摸監(jiān)測(cè)模塊產(chǎn)生觸摸中斷信號(hào)并確定當(dāng)前觸摸是單點(diǎn)觸摸還是多點(diǎn)觸摸，實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有的四線式電阻觸摸屏上不需改變面板模組及系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的目的。
文檔編號(hào)G06F3/045GK103092454SQ201110339660
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者陳富濤, 胡燕, 楊思彥, 尤劍源 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)矽科微電子有限公司