柔性導(dǎo)電織物鍵盤(pán)設(shè)計(jì)2

作者：時(shí)間：2012-09-10 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">　　鍵盤(pán)頂層為符號(hào)定義層，用于劃分觸摸區(qū)域，采用印染或針織等方式定義鍵盤(pán)功能如字符、功能鍵、計(jì)算機(jī)控制等，同時(shí)為鍵盤(pán)提供保護(hù)。第2層為上導(dǎo)電織物層，作為檢測(cè)電極在按壓狀態(tài)下與下導(dǎo)電織物層接通，獲得按壓位置的橫向和縱向電壓值。上導(dǎo)電織物層通過(guò)外接導(dǎo)線與觸屏控制器的wiper管腳相連，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)輸入。第3層為隔離層，用于分隔上、下導(dǎo)電織物層，系統(tǒng)采用網(wǎng)狀多孔輕薄多孔織物組成，兩層在不受外力時(shí)不接觸。按壓操控狀態(tài)下，上、下導(dǎo)電織物層受外力在按壓點(diǎn)通過(guò)隔離層的細(xì)孑L接通兩織物層，將電壓信號(hào)輸出。第4層為下導(dǎo)電織物層，該層織物的4個(gè)頂角通過(guò)金屬線對(duì)應(yīng)連接觸屏控制器的UR，LR，UL，LL四個(gè)管腳，控制電路提供標(biāo)準(zhǔn)電壓，在織物層表面形成電壓梯度，通過(guò)位置電壓表示其在織物層上的相對(duì)位置。最底層為保護(hù)層，為導(dǎo)電織物層提供絕緣保護(hù)并加固鍵盤(pán)。

　　隔離層織物的選型決定鍵盤(pán)的實(shí)用性能。由于導(dǎo)電織物層比較柔軟，過(guò)薄的厚度和過(guò)大的網(wǎng)孔很容易接通上、下導(dǎo)電層，在未按鍵時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤按鍵指示。如果隔離層過(guò)后，織物網(wǎng)孔過(guò)小，則要求按壓力度比較大，影響操控的手感。實(shí)際設(shè)計(jì)中選用厚度0.3 mm孔徑為2.0 mm的多孔織物，實(shí)現(xiàn)較好的按壓手感和接通效果。

　　3.2 軟件功能設(shè)計(jì)

　　觸屏控制電路采用TopTouch公司的控制模塊M5UG，板載觸屏控制芯片AD7845、USB接口控制芯片CY7C63723C及配置寄存器93LC46，實(shí)現(xiàn)觸屏的邏輯控制、標(biāo)準(zhǔn)比較電壓的生成、按壓點(diǎn)電壓數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換及傳輸。

　　計(jì)算機(jī)端程序采用VS2005開(kāi)發(fā)，鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)采用Cypress公司的CYUSB開(kāi)發(fā)包設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)鍵盤(pán)資源的訪問(wèn)，進(jìn)行查詢、設(shè)置、讀取等操作。

　　軟件運(yùn)行界面如圖4所示，首先查找USB設(shè)備，通過(guò)設(shè)備描述字符獲取織物鍵盤(pán)設(shè)備，建立設(shè)備連接后就可以讀取設(shè)備操控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。其中，STATUS表明本次讀取數(shù)據(jù)是否正確，在數(shù)據(jù)傳輸正常時(shí)，AD0，AD1是按壓點(diǎn)橫向、縱向電壓AD轉(zhuǎn)換值，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式即可得到二維坐標(biāo)值。

　　式中：Px，Py是按壓點(diǎn)橫向及縱向位置。Vs是全幅面電壓差的A/D轉(zhuǎn)換值，系統(tǒng)中為12位A/D轉(zhuǎn)換滿刻度值2 048;Vx，Vy是按壓點(diǎn)橫向、縱向測(cè)得的電壓轉(zhuǎn)換值，如圖4中AD0，AD1所取值。Lx，Ly是織物長(zhǎng)度及寬度，可取1則實(shí)現(xiàn)兩者的歸一化處理，適應(yīng)不同的鍵盤(pán)尺寸。