一種觸摸屏數據采集系統的設計
2022年電子技術應用第4期
艾凱旋1，2，劉云婷1，劉 洋2
1.中國工程物理研究院 計量測試中心，四川 綿陽621999；2.電子科技大學 電子科學與工程學院，四川 成都610054
摘要： 觸摸屏作為人機交互的主流方式之一，具有十分重要的研究價值，其中重要方向之一是自電容式觸摸屏的研制。但目前自電容式觸摸屏數據采集電路的電容通道數量最多只有13個，嚴重限制了自電容式觸摸屏研制過程中觸摸點數量的拓展。針對觸摸屏數據采集電路電容通道數量少的問題，設計了一種由Arduino控制的觸摸屏數據采集系統，包括硬件和軟件兩部分，硬件部分為觸摸檢測電路，可以檢測最多24個電容通道，軟件部分為圖形化界面，可以對自電容式觸摸屏中觸摸點的工作狀態進行實時檢測，并以圖形化界面的形式動態顯示觸摸點的工作狀態。
中圖分類號： TN41
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211903
中文引用格式： 艾凱旋，劉云婷，劉洋. 一種觸摸屏數據采集系統的設計[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.211903
中文引用格式： 艾凱旋，劉云婷，劉洋. 一種觸摸屏數據采集系統的設計[J].電子技術應用，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
隨著移動設備和5G時代的到來，大到機械設備操作界面，小到人們日常使用的移動電子設備，觸摸屏都因其方便快捷的操作方式而被廣泛使用。
觸摸屏作為人機交互的媒介之一，具有十分重要的研究價值。隨著人們對觸摸屏功能需求提高，可折疊和柔性觸摸屏的設計制備是觸摸屏研發的主要方向之一[1-5]。同樣，伴隨觸摸屏功能屬性的豐富，基于觸摸屏的應用擴展也是重要方向之一，例如電子皮膚和可穿戴設備等[6-11]。但在研究過程中，觸摸屏往往需要外部觸摸檢測電路對觸摸屏的功能進行驗證。Sarwar等人提出了一種基于AD7146的觸摸檢測電路[12]，可實現16個觸摸點工作狀態的檢測，但只能檢測互電容觸摸屏。而針對自電容觸摸屏的檢測，Liu等人和Ye等人分別以AD7147和MPR121為核心設計了一種觸摸檢測電路[13-14]，但限于芯片本身的電容通道數目約束，Liu等人設計的觸摸檢測電路只能檢測12個電容通道的自電容觸摸屏，而Ye等人設計的觸摸檢測電路只能檢測最多13個電容通道的自電容觸摸屏，均無法應對超過13個電容通道檢測數量的自電容觸摸屏功能驗證。
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作者信息：
艾凱旋1，2，劉云婷1，劉 洋2
(1.中國工程物理研究院 計量測試中心，四川 綿陽621999；2.電子科技大學 電子科學與工程學院，四川 成都610054)
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