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人机界面系统输入模块的控制方法

发布时间:2012-09-27 作者:冯文颖  来源:万方数据
介绍了一种基于P89C51单片机的触摸式人机界面系统中作为系统输入的电阻触摸屏,介绍了8x15行列式电阻触摸屏的结构、工作方式及接口电路的设计,并详细介绍了控制方法。

    传统的输入控制采用的是按钮、拨键、开关等操作元件,显示控制采用的是工控机CRT显示器。这些控制方式虽然比较简单,但都需要较大的操作面板,既不美观又不形象,接线也十分的复杂烦琐,不适合小型系统。触摸屏是一一种新型输入设备,是通过接触显示屏表面(如用手指、笔或其它物体),用电脑识别其位置的装置。它具有体积小、操作简单、功能齐全、稳定性高等优点。利用这种技术,用户可以自由地组合文字、按钮、图形、数字等来处理或监控管理信息,只需要用手指在显示屏上轻轻地按下,就能实现对丰机的操作。因此,触摸屏非常适用于工业生产,而且,这种直截了当的人机交互方式,还极大地方便了不熟悉电脑操作的用户。

1 人机界面系统的设计方案

    首先将行扫描信号线全部送高电平,列扫描信号线同时全部送低电平。然后检测各行扫描信号线的电平是否有变化,如果有变化,则说明有键按下;如果没有变化,则说明无键按下。

    扫描到有键按下后,将列扫描信号线逐列送低电平,同时其余各列送高电平。然后再检测各行扫描信号线的电平变化,如果某一行由高电平变为低电平,就可以判定此行此列交叉点处的按键被按下。

    确定按键位置后,系统就把该按键对应的显示数据如字符、图形等,从数据存储器送LCD显示。

    系统中的所有芯片都由译码器74Ls138进行统一片选。各芯片的地址也由此确定。原理框图见图1。

2 触摸屏的扫描与控制

    2.1 8x15行列式电阻触摸屏工作原理

    电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。图2中当手指触摸屏幕时,原本相互绝缘的两层导电层接触,出现一个接触点。因其中一面导电层接通Y轴方向的5V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后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比即可获得触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是电阻技术触摸屏共同的原理 。

 系统原理框图

图1 系统原理框图

 电阻式触摸屏控制原理图

图2 电阻式触摸屏控制原理图

 

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