该设计使用由PCB上的焊盘制成的触摸按钮形成触摸区域,并实现了触摸手写板的硬件设计。该设计使用低功耗MSP4302553作为手写板触摸检测的核心。
通过实验研究的方法,分析了PCB板上触摸按钮的尺寸和触摸板的分辨率,布线方法,按钮与控制器之间的距离以及按钮之间的距离。对笔迹检测的影响。
基于单个触摸按钮的准确检测,选择适当的参数以完成手写板的设计,从而实现对用户手写输入信息的二进制图像的准确获取。触控书写板设计在PCB上,具有设计简单,成本低,耐磨,不易损坏的特点。
传统的手写板有3种类型:电阻,电容和电磁压力敏感。电阻和电容手写板分别通过改变电阻和电容来确定用户输入。
电磁压敏型在手写板上加电后,表面电路产生的磁场在一定范围内与手写笔产生的磁场形成互感。检测用户输入。
三种类型的手写板与触摸屏结合作为输入设备,不可避免地具有不能承受重压,耐磨性差和成本高的缺点。触摸按钮直接设计在PCB上以形成手写板,以实现电容式触摸手写输入,从而弥补了在某些简单的手写输入环境中触摸屏输入的局限性。
PCB上手写板的触摸按钮区域的设计基于矩阵键盘的结构。主控制器使用较少的I / O资源来实现手写板检测。
控制器通过行和列扫描手写触摸板上的触摸按钮,并记录每个触摸点的状态,从而获得用户输入的信息的二进制图像。 1单个触摸点的准确检测1.1触摸按钮的电容分布通过张弛振荡器检测电容式触摸按钮。
当有触摸动作时,按钮电容值增加,张弛振荡器的振荡频率降低。主控制器通过检测张弛振荡的频率变化来确定是否存在触摸动作。
触摸按钮的电容分布如图1所示。当没有触摸时,按钮的等效电容为C1 =Cg∥Cp∥Ctr∥Ce。
触摸时按钮的等效电容为C2 =C1∥Cto。因此,当没有触摸时,按钮的弛豫振荡电容变得比没有按钮时大,并且当没有触摸时,按钮的振荡频率相对较低。
1.2固定时间门可变电极振荡按钮检测由于发生触摸动作时按钮的等效电容变大,因此在固定时间内按钮的脉冲数变少。因此,通过在两种情况下检测脉冲数,可以确定是否发生了触摸动作。
固定时间门极可变电极振荡的原理如图2所示。分别记录等时门Tgate发生触摸时的张弛振荡器脉冲数,可以求出脉冲数的相对变化率。
:比较& eta;用参考相对变化率& 0来确定是否有触摸动作。当“η”为“ 0”时,表示静电电容明显增加,并且有触摸动作。
当“η”为“ 0”时,表示电容变化不明显并且没有触摸动作。因此,选择参考值&η。
这非常关键,这直接决定了触摸按钮的灵敏度和准确性。 1.3用于单按钮检测的自适应算法由于空气湿度,密度和PCB上的电路环境的不稳定,当没有按下任何按钮时,C1不会固定,而是会波动。
因此,如果Key_LVL = N,则没有按钮-N选择的按钮值太小,即,η0的选择太小,则没有按钮的N的变化可能被误认为是触摸动作;否则,没有按钮-N的改变会被错误地判断。并且Key_LVL的值选择得太大,即& eta0大于发生轻微触摸动作时的相对变化率,这可能会阻止在发生触摸动作时检测到该触摸动作,并且。