一种触摸屏数据采集系统的设计
2022年电子技术应用第4期
艾凯旋1，2，刘云婷1，刘 洋2
1.中国工程物理研究院 计量测试中心，四川 绵阳621999；2.电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都610054
摘要： 触摸屏作为人机交互的主流方式之一，具有十分重要的研究价值，其中重要方向之一是自电容式触摸屏的研制。但目前自电容式触摸屏数据采集电路的电容通道数量最多只有13个，严重限制了自电容式触摸屏研制过程中触摸点数量的拓展。针对触摸屏数据采集电路电容通道数量少的问题，设计了一种由Arduino控制的触摸屏数据采集系统，包括硬件和软件两部分，硬件部分为触摸检测电路，可以检测最多24个电容通道，软件部分为图形化界面，可以对自电容式触摸屏中触摸点的工作状态进行实时检测，并以图形化界面的形式动态显示触摸点的工作状态。
中图分类号： TN41
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211903
中文引用格式： 艾凯旋，刘云婷，刘洋. 一种触摸屏数据采集系统的设计[J].电子技术应用，2022，48(4)：122-126.
英文引用格式： Ai Kaixuan，Liu Yunting，Liu Yang. Design of a data acquisition system for touch screen[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(4)：122-126.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211903
中文引用格式： 艾凯旋，刘云婷，刘洋. 一种触摸屏数据采集系统的设计[J].电子技术应用，2022，48(4)：122-126.
英文引用格式： Ai Kaixuan，Liu Yunting，Liu Yang. Design of a data acquisition system for touch screen[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(4)：122-126.
Design of a data acquisition system for touch screen
Ai Kaixuan1，2，Liu Yunting1，Liu Yang2
1.Metrology and Testing Center,China Academy of Engineering Physics，Mianyang 621999，China； 2.School of Electronic Science and Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054，China
Abstract： As one of the mainstream ways of human-computer interaction, touch screens have very important research value. One of the important directions is the development of self-capacitive touch screens. However, the current self-capacitive touch screen data acquisition circuit has only 13 capacitive channels at most, which severely limits the expansion of the number of touch points in the development of self-capacitive touch screens. In view of the problem of the small number of capacitive channels in the touch screen data acquisition circuit , a touch screen data acquisition system controlled by Arduino is designed, including hardware and software. The hardware part is a touch detection circuit, which can detect up to 24 capacitance channels, and the software part is a graphical interface. It can detect the working status of the touch point of the self-capacitive touch screen in real time，and dynamically display the working status of touch points in the form of graphical interface.
Key words : touch detection circuit；touch screen；data acquisition system；graphical interface
0 引言
随着移动设备和5G时代的到来，大到机械设备操作界面，小到人们日常使用的移动电子设备，触摸屏都因其方便快捷的操作方式而被广泛使用。
触摸屏作为人机交互的媒介之一，具有十分重要的研究价值。随着人们对触摸屏功能需求提高，可折叠和柔性触摸屏的设计制备是触摸屏研发的主要方向之一[1-5]。同样，伴随触摸屏功能属性的丰富，基于触摸屏的应用扩展也是重要方向之一，例如电子皮肤和可穿戴设备等[6-11]。但在研究过程中，触摸屏往往需要外部触摸检测电路对触摸屏的功能进行验证。Sarwar等人提出了一种基于AD7146的触摸检测电路[12]，可实现16个触摸点工作状态的检测，但只能检测互电容触摸屏。而针对自电容触摸屏的检测，Liu等人和Ye等人分别以AD7147和MPR121为核心设计了一种触摸检测电路[13-14]，但限于芯片本身的电容通道数目约束，Liu等人设计的触摸检测电路只能检测12个电容通道的自电容触摸屏，而Ye等人设计的触摸检测电路只能检测最多13个电容通道的自电容触摸屏，均无法应对超过13个电容通道检测数量的自电容触摸屏功能验证。
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作者信息：
艾凯旋1，2，刘云婷1，刘 洋2
(1.中国工程物理研究院 计量测试中心，四川 绵阳621999；2.电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都610054)
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