基于单片机的触摸屏多小点状目标触点识别

曲鸣飞，马冬宝，刘永琦

(北京电子科技职业学院机电工程学院，北京100176)

基金项目：北京市教委一般项目（2018Z004-001-KWY）

作者简介：曲鸣飞（1979—），男，副教授，工程硕士，主要研究领域为电气自动化、现场总线技术，qumingfei@126.com.

摘要：为了提高触摸屏多小点状目标触点识别精准度与效率，提出基于单片机的触摸屏多小点状目标触点识别方法。通过通道驱动、触摸屏处理器、接收通道、存储器和扫描控制逻辑对多小点状目标触点识别芯片进行设计。依据触摸屏菱形结构和单点定位原理，计算触摸屏中所有矩阵块的小点状目标触点坐标。采用MiniGUI方法对全部小点状目标出点坐标进行校准计算，得到全部触点的准确坐标，实现触摸屏的多小点状目标触点识别。实验结果表明，所提方法可在较短的时间内精准找到全部小点状目标触点的坐标，识别效率高且识别精准度高。

关键词：单片机；触摸屏；多小点状；目标触点；识别

中图分类号：TP311.52文献标识码：A文章编号：2095-509X(2019)09-0069-05

触摸屏是一种人机交互的输入设备，其主要构造是涂有导电物质且透明的玻璃屏。触摸屏最外层是玻璃保护层，第二层是导电层，第三层是不导电的玻璃屏，最内层也是导电层，这种双层玻璃的设计方式可保护感应器和导体层［1］。移动设备的问世，促进了触摸屏触点识别方法的发展，特别是对触摸屏中多小点状目标触点进行识别就是当前难度较大的挑战［2］。单片机可以在一个芯片中集成一个计算机系统，因而可以将其看作微型计算机，单片机与正常计算机相比只是少了一个I/O设备［3］。由此可以将单片机应用到触摸屏多小点状目标触点识别方法的研发中，使多小点状目标触点识别不准确的问题能够得到有效解决［4］。  张倩洋等［5］提出的互电容触控坐标精确处理和上报算法采用微控制器处理触摸屏中的数据和坐标，在上层处理系统中获取的电容信号在触发时大于阈值门限和相对变化峰值的等高线轮廓，然后利用轮廓插值获得多边形，再根据凸凹性辨别多个小点状目标触点，得到多边形质心，最后利用线性二次指数确定触点坐标数据，实现触摸屏的多小点状目标触点识别，但该算法识别所用时间较长。张晋芳等［6］提出的投射式电容触摸屏高精度驱动与检测方法，结合IQ（in-phase quadrature）正交解调技术和电机驱动技术，减少触摸屏中存在的干扰噪声以及由于不同的信号传输路径造成的相位差，去除触摸屏中存在的伪触摸点，实现触摸屏的多小点状目标触点识别。该方法跟踪得到的触摸点位移与实际触摸点位移之间存在较大的误差，识别精准度较低。当前触摸屏多小点状目标触点识别方法存在识别效率低、识别精准度低的问题，为了解决这些问题，笔者提出基于单片机的触摸屏多小点状目标触点识别方法。

1基于单片机的识别芯片设计

本文采用单片机进行触摸屏多小点状目标触点识别芯片设计。所设计的识别芯片主要由通道驱动、触摸屏处理器、接收通道、存储器和扫描控制逻辑等构成。