可编程的触摸型键盘设计方案

2018-11-5 16:05:32

1679 传感器显示器 cpu

　　引言
　　可编程触摸键盘是一种为满足人们日益提高的人机界面要求而研制的多功能小型人机界面，可被广泛应用于各种T业环境和军用设备中。其突出优点在于可按用户需求定义和修改键盘内容，克服了传统薄膜键盘键名固定的缺点。
　　本文主要介绍了可编程触摸键盘的组成、工作原理及软件设计。
　　1 组成及工作原理
　　1.1 组成及特点
　　1.1.1 硬件组成
　　可编程触摸键盘示意图见图1.其硬件由五线电阻式触摸屏及相关转换处理电路、EL平板显示器及相关驱动控制电路、信号处理单元等3部分组成，其分解图见图2。

　　五线电阻式触摸屏作为传感器，提供手指按下的位置信息。五线电阻式触摸屏以玻璃或有机玻璃作为基底，表面涂有2层透明的导电层（01rI.氧化铟），在2层导电层之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕，两层0r丌导电层m现一个接触点，因其中一面导电层接通X、Y轴方向的5 V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信息后，进行A/D转换，即可得触摸点的位置信息。
　　EL平板显示器是一种场致发光显示屏，其驱动控制电路。通过激活行列栅格交叉处的发光体而点亮显示屏。EL平板显示器具有高对比度、高亮度，宽温限等优点，可视角度超过80℃。
　　信号处理单元采用cPu模块，完成系统控制、数据处理等功能。
　　1.1.2 特点
　　（1）采用分离式栅格设计避免产生误按操作，并增加了触摸键盘的形象性；
　　（2）五线电阻式触摸屏、EL平板显示器可靠性高，并对键盘整体进行加l古I处理。保证了整机可靠性；
　　（3）连接器采用不相容设计措施，防止出现误连、误接现象。
　　1.2 工作原理
　　可编程触摸键盘信息流程图如图3所示。五线电阻式触摸屏作为传感器提供手指按下的地址坐标值，该坐标值通过转换处理电路处理后经串口传送至信号处理单元，信号处理单元经键值计算，产生相应的键值控制EL平板显示器显示。并将键值传送至用户计算机。用户可借助提供的数据生成器修改键盘内容和属性，通过串口下载至可编程触摸键盘。

　　2 软件没计
　　可编程触摸键盘软件主要由控制软件及数据生成器2部分组成。

　　2.1 控制软件
　　控制软件用以实现多种规格键盘功能，完成键值输出，显示多级菜单及键盘内容、状态，实现信号处理单元与计算机、触摸屏通信等，其流程图见图4。主要由设备初始化模块、触摸屏数据更新模块、键值计算模块、页面及状态显示模块、键值输m模块等几个模块组成。

　　设备初始化模块用以实现设备硬件初始化和变量属性赋初值等功能。初始化完成后进入系统正常运行状态。当有PC机串口中断时，数据更新模块被调用。数据吏新模块接收PC机发送的用户修改后的键盘内容、属性信息，将t：一次保存的信息进行更新并保存新的信息。当有触摸屏串口中断时，键值计算模块被调用。键值计算模块接收五线电阻式触摸屏发送的地址坐标信息，并利用地址坐标信息进行计算，将其转换成相应的键值编码。键值计算完成后，触摸键盘通过页面及状态显示模块驱动EL平板显示器显示，并通过键值输m模块将键值编码传送至用户计算机。
　　2.2 数据生成器软件
　　数据生成器是为用户提供的应用软件，其流程图见图5。

　　在用户计算机上通过数据生成器对键盘的内容及属性进行定义和修改，可给各个键设闪烁、开关、互斥、一键二字等不同属性，每个键亦可添加或删除下级菜单。修改、定义完毕后通过串口将数据下载至触摸键盘，触摸键盘接收到串几数据后自动将键盘显示更新。数据生成器功能的实现，使触摸键盘功能灵活、使用方便。
　　3 结语
　　可编程触摸键盘作为一种可定义的操控部件，可按用户需求定义、修改键盘内容，改变了传统薄膜键盘键名同定的缺点。结构紧凑牢固，显示界面友好。使用方便，具有一定的推广价值