基于Linux的觸摸按鍵系統(tǒng)設計

　　電容式觸摸技術目前已經趨于成熟，并且已經應用于量產的產品中，其中最著名的設計當屬蘋果公司生產的iPhone的full touch。電容式觸摸技術較之電阻式觸摸技術生產成本更加低廉，使用壽命更長，反應更加靈敏，并且發(fā)展初期的精度不足的問題現(xiàn)在已經完全解決，有著越來越多的觸摸產品開始使用電容式感應設計。

　　觸摸芯片

　　本設計所使用的芯片為ATMEL的AT42QT2160電容式觸摸按鍵芯片，主機平臺基于AT91SAM9260的Linux2.6嵌入式系統(tǒng)。該芯片觸摸接口豐富，通用性較強。芯片可外擴16個獨立觸摸按鍵和一個具有8檔位的滑條，該芯片還具有3個通用I/O口，可由用戶自行配置其功能。

　　設計思路

　　觸摸芯片AT42QT2160通過I2C與主MCU通信，并配有一根中斷線用于通知Linux操作系統(tǒng)有觸摸鍵值發(fā)生。每當有中斷發(fā)生時，鍵盤中斷服務程序通過I2C讀取AT42QT2160中存儲的當前鍵值，并與上一次的鍵值作比較，把鍵值改變了的按鍵的狀態(tài)發(fā)送給系統(tǒng)，通過鍵盤tty設備傳遞給系統(tǒng)。

　　硬件設計

　　AT42QT2160部分電路設計如圖1。根據(jù)實際應用的需要，本次設計只使用了12個觸摸按鍵，沒有用到滑條。由于AT42QT2160是基于電容式的觸摸芯片，對電容變化極其敏感，所以在布PCB(印制電路板)時一定要防止各感應線之間相互串擾，應該讓 X軸和Y軸之間的距離要盡可能得大。

　　觸摸鍵盤驅動設計

　　本驅動運行在ARM Linux2.6.25下，驅動程序共分三部分。

　　1. I2C設備驅動：用于讀寫AT42QT2160。

　　2. 中斷服務程序：用于響應AT42QT2160的中斷，并向系統(tǒng)發(fā)送鍵值。

　　3. 字符設備驅動：用于與應用層交互(動態(tài)設置AT42QT2160)。

　　驅動程序所要做的就是當收到AT42QT2160的中斷信號后，通過I2C總線讀到當前的鍵值，然后將改變的鍵值發(fā)送給系統(tǒng)，程序流程如圖2。

　　在整個觸摸鍵方案的設計中，PCB的設計尤為重要，這是觸摸鍵靈敏與否的關鍵。對于觸摸鍵的控制，寄存器的調校也十分重要的。AT42QT2160提供了幾個寄存器用于靈敏度、掃描頻率、觸發(fā)閥值等等的設置，這些寄存器是為了克服PCB的布線差異而提供給客戶去微調的，設置好了這些寄存器后，您的觸摸鍵將會達到一個最佳的狀態(tài)。