《電子技術應用》
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可編程的觸摸型鍵盤設計方案
摘要: 本文主要介紹了可編程觸摸鍵盤的組成、工作原理及軟件設計。
Abstract:
Key words :
  可編程觸摸鍵盤是一種為滿足人們?nèi)找嫣岣叩娜藱C界面要求而研制的多功能小型人機界面,可被廣泛應用于各種T業(yè)環(huán)境和軍用設備中。其突出優(yōu)點在于可按用戶需求定義和修改鍵盤內(nèi)容,克服了傳統(tǒng)薄膜鍵盤鍵名固定的缺點。

  本文主要介紹了可編程觸摸鍵盤的組成、工作原理及軟件設計。

  1 組成及工作原理

  1.1 組成及特點

  1.1.1 硬件組成

  可編程觸摸鍵盤示意圖見圖1.其硬件由五線電阻式觸摸屏及相關轉(zhuǎn)換處理電路、EL平板顯示器及相關驅(qū)動控制電路、信號處理單元等3部分組成,其分解圖見圖2。

  五線電阻式觸摸屏作為傳感器,提供手指按下的位置信息。五線電阻式觸摸屏以玻璃或有機玻璃作為基底,表面涂有2層透明的導電層(01rI.氧化銦),在2層導電層之間有許多細?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕,兩層0r丌導電層m現(xiàn)一個接觸點,因其中一面導電層接通X、Y軸方向的5 V均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?,控制器偵測到這個接通信息后,進行A/D轉(zhuǎn)換,即可得觸摸點的位置信息。

  EL平板顯示器是一種場致發(fā)光顯示屏,其驅(qū)動控制電路。通過激活行列柵格交叉處的發(fā)光體而點亮顯示屏。EL平板顯示器具有高對比度、高亮度,寬溫限等優(yōu)點,可視角度超過80℃。

  信號處理單元采用cPu模塊,完成系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)處理等功能。

  1.1.2 特點

  (1)采用分離式柵格設計避免產(chǎn)生誤按操作,并增加了觸摸鍵盤的形象性;

 ?。?)五線電阻式觸摸屏、EL平板顯示器可靠性高,并對鍵盤整體進行加l古I處理。保證了整機可靠性;

 ?。?)連接器采用不相容設計措施,防止出現(xiàn)誤連、誤接現(xiàn)象。

  1.2 工作原理

  可編程觸摸鍵盤信息流程圖如圖3所示。五線電阻式觸摸屏作為傳感器提供手指按下的地址坐標值,該坐標值通過轉(zhuǎn)換處理電路處理后經(jīng)串口傳送至信號處理單元,信號處理單元經(jīng)鍵值計算,產(chǎn)生相應的鍵值控制EL平板顯示器顯示。并將鍵值傳送至用戶計算機。用戶可借助提供的數(shù)據(jù)生成器修改鍵盤內(nèi)容和屬性,通過串口下載至可編程觸摸鍵盤。

  2 軟件沒計

  可編程觸摸鍵盤軟件主要由控制軟件及數(shù)據(jù)生成器2部分組成。

  2.1 控制軟件

  控制軟件用以實現(xiàn)多種規(guī)格鍵盤功能,完成鍵值輸出,顯示多級菜單及鍵盤內(nèi)容、狀態(tài),實現(xiàn)信號處理單元與計算機、觸摸屏通信等,其流程圖見圖4。主要由設備初始化模塊、觸摸屏數(shù)據(jù)更新模塊、鍵值計算模塊、頁面及狀態(tài)顯示模塊、鍵值輸m模塊等幾個模塊組成。

  設備初始化模塊用以實現(xiàn)設備硬件初始化和變量屬性賦初值等功能。初始化完成后進入系統(tǒng)正常運行狀態(tài)。當有PC機串口中斷時,數(shù)據(jù)更新模塊被調(diào)用。數(shù)據(jù)吏新模塊接收PC機發(fā)送的用戶修改后的鍵盤內(nèi)容、屬性信息,將t:一次保存的信息進行更新并保存新的信息。當有觸摸屏串口中斷時,鍵值計算模塊被調(diào)用。鍵值計算模塊接收五線電阻式觸摸屏發(fā)送的地址坐標信息,并利用地址坐標信息進行計算,將其轉(zhuǎn)換成相應的鍵值編碼。鍵值計算完成后,觸摸鍵盤通過頁面及狀態(tài)顯示模塊驅(qū)動EL平板顯示器顯示,并通過鍵值輸m模塊將鍵值編碼傳送至用戶計算機。

  2.2 數(shù)據(jù)生成器軟件

  數(shù)據(jù)生成器是為用戶提供的應用軟件,其流程圖見圖5。

  在用戶計算機上通過數(shù)據(jù)生成器對鍵盤的內(nèi)容及屬性進行定義和修改,可給各個鍵設閃爍、開關、互斥、一鍵二字等不同屬性,每個鍵亦可添加或刪除下級菜單。修改、定義完畢后通過串口將數(shù)據(jù)下載至觸摸鍵盤,觸摸鍵盤接收到串幾數(shù)據(jù)后自動將鍵盤顯示更新。數(shù)據(jù)生成器功能的實現(xiàn),使觸摸鍵盤功能靈活、使用方便。

  3 結語

  可編程觸摸鍵盤作為一種可定義的操控部件,可按用戶需求定義、修改鍵盤內(nèi)容,改變了傳統(tǒng)薄膜鍵盤鍵名同定的缺點。結構緊湊牢固,顯示界面友好。使用方便,具有一定的推廣價值。



 

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