可編程的觸摸型鍵盤設(shè)計(jì)方案

引言

　　可編程觸摸鍵盤是一種為滿足人們?nèi)找嫣岣叩娜藱C(jī)界面要求而研制的多功能小型人機(jī)界面，可被廣泛應(yīng)用于各種T業(yè)環(huán)境和軍用設(shè)備中。其突出優(yōu)點(diǎn)在于可按用戶需求定義和修改鍵盤內(nèi)容，克服了傳統(tǒng)薄膜鍵盤鍵名固定的缺點(diǎn)。

　　本文主要介紹了可編程觸摸鍵盤的組成、工作原理及軟件設(shè)計(jì)。

　　1 組成及工作原理

　　1.1 組成及特點(diǎn)

　　1.1.1 硬件組成

　　可編程觸摸鍵盤示意圖見圖1.其硬件由五線電阻式觸摸屏及相關(guān)轉(zhuǎn)換處理電路、EL平板顯示器及相關(guān)驅(qū)動(dòng)控制電路、信號(hào)處理單元等3部分組成，其分解圖見圖2。

　　五線電阻式觸摸屏作為傳感器，提供手指按下的位置信息。五線電阻式觸摸屏以玻璃或有機(jī)玻璃作為基底，表面涂有2層透明的導(dǎo)電層（01rI.氧化銦），在2層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小（小于千分之一英寸）的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣。當(dāng)手指接觸屏幕，兩層0r丌導(dǎo)電層m現(xiàn)一個(gè)接觸點(diǎn)，因其中一面導(dǎo)電層接通X、Y軸方向的5 V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y(cè)到這個(gè)接通信息后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，即可得觸摸點(diǎn)的位置信息。

　　EL平板顯示器是一種場(chǎng)致發(fā)光顯示屏，其驅(qū)動(dòng)控制電路。通過激活行列柵格交叉處的發(fā)光體而點(diǎn)亮顯示屏。EL平板顯示器具有高對(duì)比度、高亮度，寬溫限等優(yōu)點(diǎn)，可視角度超過80℃。

　　信號(hào)處理單元采用cPu模塊，完成系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)處理等功能。

　　1.1.2 特點(diǎn)

　?。?）采用分離式柵格設(shè)計(jì)避免產(chǎn)生誤按操作，并增加了觸摸鍵盤的形象性；

　?。?）五線電阻式觸摸屏、EL平板顯示器可靠性高，并對(duì)鍵盤整體進(jìn)行加l古I處理。保證了整機(jī)可靠性；

　?。?）連接器采用不相容設(shè)計(jì)措施，防止出現(xiàn)誤連、誤接現(xiàn)象。

　　1.2 工作原理

　　可編程觸摸鍵盤信息流程圖如圖3所示。五線電阻式觸摸屏作為傳感器提供手指按下的地址坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值通過轉(zhuǎn)換處理電路處理后經(jīng)串口傳送至信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元經(jīng)鍵值計(jì)算，產(chǎn)生相應(yīng)的鍵值控制EL平板顯示器顯示。并將鍵值傳送至用戶計(jì)算機(jī)。用戶可借助提供的數(shù)據(jù)生成器修改鍵盤內(nèi)容和屬性，通過串口下載至可編程觸摸鍵盤。

　　2 軟件沒計(jì)

　　可編程觸摸鍵盤軟件主要由控制軟件及數(shù)據(jù)生成器2部分組成。

2.1 控制軟件

　　控制軟件用以實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格鍵盤功能，完成鍵值輸出，顯示多級(jí)菜單及鍵盤內(nèi)容、狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理單元與計(jì)算機(jī)、觸摸屏通信等，其流程圖見圖4。主要由設(shè)備初始化模塊、觸摸屏數(shù)據(jù)更新模塊、鍵值計(jì)算模塊、頁(yè)面及狀態(tài)顯示模塊、鍵值輸m模塊等幾個(gè)模塊組成。

　　設(shè)備初始化模塊用以實(shí)現(xiàn)設(shè)備硬件初始化和變量屬性賦初值等功能。初始化完成后進(jìn)入系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)有PC機(jī)串口中斷時(shí)，數(shù)據(jù)更新模塊被調(diào)用。數(shù)據(jù)吏新模塊接收PC機(jī)發(fā)送的用戶修改后的鍵盤內(nèi)容、屬性信息，將t：一次保存的信息進(jìn)行更新并保存新的信息。當(dāng)有觸摸屏串口中斷時(shí)，鍵值計(jì)算模塊被調(diào)用。鍵值計(jì)算模塊接收五線電阻式觸摸屏發(fā)送的地址坐標(biāo)信息，并利用地址坐標(biāo)信息進(jìn)行計(jì)算，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的鍵值編碼。鍵值計(jì)算完成后，觸摸鍵盤通過頁(yè)面及狀態(tài)顯示模塊驅(qū)動(dòng)EL平板顯示器顯示，并通過鍵值輸m模塊將鍵值編碼傳送至用戶計(jì)算機(jī)。

　　2.2 數(shù)據(jù)生成器軟件

　　數(shù)據(jù)生成器是為用戶提供的應(yīng)用軟件，其流程圖見圖5。

　　在用戶計(jì)算機(jī)上通過數(shù)據(jù)生成器對(duì)鍵盤的內(nèi)容及屬性進(jìn)行定義和修改，可給各個(gè)鍵設(shè)閃爍、開關(guān)、互斥、一鍵二字等不同屬性，每個(gè)鍵亦可添加或刪除下級(jí)菜單。修改、定義完畢后通過串口將數(shù)據(jù)下載至觸摸鍵盤，觸摸鍵盤接收到串幾數(shù)據(jù)后自動(dòng)將鍵盤顯示更新。數(shù)據(jù)生成器功能的實(shí)現(xiàn)，使觸摸鍵盤功能靈活、使用方便。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　可編程觸摸鍵盤作為一種可定義的操控部件，可按用戶需求定義、修改鍵盤內(nèi)容，改變了傳統(tǒng)薄膜鍵盤鍵名同定的缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)緊湊牢固，顯示界面友好。使用方便，具有一定的推廣價(jià)值