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电容式触摸屏设计三大主要问题:功耗、噪声控制与手势识别

gecimao 发表于 2019-04-13 13:05 | 查看: | 回复:

  的设计人员面对三大主要问题:功耗、噪声控制与手势识别。本文后面部分将为你逐一讲解。

  今天的电池供电型设备如此之多,功耗是我们需要考虑的关键系统问题之一。诸如TI 的TSC3060等器件,便是按照低功耗要求设计的。在标准工作条件下,它的功耗小于60mA。在对触摸行为进行检测时,它的功耗更可低至11 A。在相同工作状态下,它比其竞争者至少低了一个数量级。

  市场上的许多解决方案一开始都是设计为微控制器,然后再逐渐发展为电容式触摸屏控制器。一开始就设计为电容式触摸屏控制器的器件,没有会消耗额外电流和时钟周期的多余硬件。大多数系统都已有一个主中央处理器,其可以是数字信号处理器、微处理器或者微控制器单元(MCU)。因此,为什么要给一个已经经过精密调整的系统再增加一个引擎呢?TSC3060为一种没有微控制器的专门设计。

  如果控制器无法区分实际触摸和潜在干扰源,则更不用提实现超长的电池使用时间。触摸屏的主要噪声源通常来自LCD,其最终取决于质量和成本之间的折中权衡。AC公共接地LCD通常更便宜,但噪声水平更高。DC公共接地LCD拥有DC屏蔽,可以降低噪声,但会增加成本。

  可以帮助降低ITO传感器以及触摸屏控制器可感知噪声数量的一种典型方法是,在LCD和ITO之间保持一定的空气间隙。这样可在两者之间留出一定的间距,从而减少相互干扰。处理噪声的另一种方法是使用滤波器。例如,TSC3060包含了一套可编程混合信号滤波器,可用于降低噪声。这些滤波器通过一个集成MCU安装到硬件中。这意味着,它们就近完成任务的速度要比使用软件的滤波器快。对实际触摸坐标的快速响应,还可降低总系统资源消耗。

  最后一个设计问题是手势识别。手势不一定是大幅度、复杂的挥舞。手势可以是简单的一次手指滑动。系统主机MCU可以轻松地识别出一些简单的手势,例如:捏、拉、缩放、旋转以及双击和三连击等,并可进行“内部”处理。增加一个专用引擎,可能可以降低一点点系统MCU带宽处理负荷,但却会增加功耗。另外,专用引擎用于完成手势识别的专有算法,设计人员无法看到。

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