新型触摸屏控制器为便携式显示器提供强大的传感功能

感应显示区域物理触摸的发生和位置的触摸屏显示器越来越多地用于取代各种设备中的机械按钮，包括智能手机、MP3 播放器、GPS 导航系统、数码相机、笔记本电脑、视频游戏和实验室仪器。第一代设备不是很准确，存在错误检测，并且消耗太多功率。AD7879等新型触摸屏控制器具有更高的精度、更低的功耗和结果滤波功能。它们还可以感测温度、电源电压和触摸压力，从而为现代触摸屏显示器提供可靠的传感。

触摸屏如何工作？

首先，让我们看看电阻式触摸屏是如何工作的。图1显示了触摸屏的结构和操作的基本示意图。

图1.电阻式触摸屏的结构。

筛网由两层塑料薄膜形成，每层塑料薄膜都涂有一层金属导电层——通常是氧化铟锡（ITO）——它们被气隙隔开。一个板，即上图中的X板，由电源电压激励。触摸屏幕时，两个导电板会聚在一起，沿 X 板形成电阻分压器。接触点处的电压（代表X板上的位置）通过Y+电极感测，如图2所示。然后通过激发Y板并通过X +电极感测Y位置来重复该过程。

图2.X 位置测量。

接下来，将电源放置在Y+和X–上，并进一步进行两次屏幕测量：Z1测量为X+处的电压，Z2测量为Y–处的电压。这些测量值可用于以两种方式之一估计触摸压力。如果 X 板的电阻已知，则触摸电阻由下式给出：

如果 X 板和 Y 板电阻都已知，则触摸电阻由下式给出：

触摸电阻值越大表示触摸压力越轻。

AD7879 触摸屏控制器

AD7879触摸屏控制器设计用于与4线电阻式触摸屏接口。除了感应触摸外，它还测量辅助输入端的温度和电压。所有四个触摸测量以及温度、电池和辅助电压测量都可以编程到其片内定序器中。其宽电源电压范围（1.6 V 至 3.6 V）、小尺寸（12 引脚、1.6 mm × 2 mm WLCSP;或 16 引脚、4 mm × 4 mm LFCSP）和低功耗（转换时为 480 μA，关断模式下为 0.5 μA）使其可灵活地用于各种产品。

触摸唤醒

AD7879可配置为在触摸屏幕时启动和转换，并在释放后关断。这对于注重节能的电池供电设备非常有用。在每个转换序列之后，AD7879向主机微控制器发送一个中断，将其从低功耗模式唤醒以处理数据。因此，在触摸屏幕之前，微控制器也消耗很少的功率。图3显示了触摸唤醒功能的设置。

图3.触摸唤醒设置。

触摸屏幕时，X板和Y板连接，将抗干扰输入拉低并唤醒AD7879，然后AD<>开始转换。转换结束时会向主机发送中断。

结果过滤

在典型的显示器中，电阻板放置在液晶显示器（LCD）的顶部，这给位置测量带来了很大的噪声。这种噪声是脉冲噪声和高斯噪声的组合。AD7879提供中值和平均滤波器来降低这种噪声。可以对序列器进行编程，而不是采集单个样本进行位置测量，以采集 16 个、4 个、<> 个或 <> 个样本。对这些样本进行分类、中值过滤和平均，以提供更低的噪声、更准确的结果。该原理在图<>中得到了更清晰的说明。进行 <> 个位置测量，然后从低到高进行排名。丢弃四个最大和四个最小测量值以消除脉冲噪声;对其余<>个样本进行平均，以减少高斯噪声。这还具有减少主机处理和主机到触摸屏控制器通信所需的额外好处。

图4.中位数和平均过滤。

审核编辑：郭婷