在前半周期中，將一個直流電壓施加于上層(有源 層)，并測量X+引腳的電壓(對應于VY+ – VY–)，以提 供與Y方向上的運動(接近還是分開)相關的信息。

　　在后半周期中，將一個直流電壓施加于下層(有源 層)，并測量Y+引腳的電壓(對應于VX+ – VX–)，以提 供與X方向上的運動(接近還是分開)相關的信息。

　　圖 6 所示的電路需要為差分放大器提供保護，防止短接到 VDD。在前半周期中，下方放大器的輸出短接到VDD。在后半 周期中，上方放大器的輸出短接到VDD。為避免這種現象， AD7879的GPIO可以控制兩個外部模擬開關，如圖 7所示。

?

　　圖 6. 基本手勢檢測應用圖

?

　　圖 7. 避免放大器輸出短接到VDD的應用圖

　　這種情況下，AD7879 設置為從機轉換模式，并且僅測量半個 周期。當 AD7879 完成轉換時，產生一個中斷，主處理器重 新設置 AD7879 以測量第二個半周期，并且改變 AD7879 GPIO 的值。第二轉換結束時，兩層的測量結果均存儲在器件 中。

　　旋轉可以通過一個方向上的同時縮放和一個傾斜捏合來模 擬，因此檢測旋轉并不困難。挑戰在于區別旋轉是順時針 (CW)還是逆時針(CCW)，這無法通過上述過程來實現。為了 檢測旋轉及其方向，需要在兩層(有源層和無源層)上進行測量，如圖 8 所示。圖 7 中的電路無法滿足之一要求，圖 9 提出了一種新的拓撲結構。

?

　　圖 8. 順時針和逆時針旋轉時的電壓測量

　　圖 9所示的拓撲結構實現了如下功能：

　　半周期 1：電壓施加于Y層，同時測量(VY+ – VY–)、VX–和 VX+。每完成一個測量，AD7879 就會產生一個中斷，以 便處理器改變GPIO配置。

　　半周期 2：電壓施加于X層，同時測量(VX+ – VX–)、VY–和VY+。

　　圖 9 中的電路可以測量所有需要的電壓來實現全部性能，包 括：a)單點觸摸位置;b)縮放、捏合、旋轉手勢檢測和量化; c)區別順時針與逆時針旋轉。用兩點觸摸手勢來完成單點觸 摸操作時，可以估計手勢的中心位置。

?

　　圖 9. 單點觸摸位置和手勢檢測的應用圖

　　實用提示

　　輕柔手勢產生的電壓變化相當微細。通過放大這種變化，可 以提高系統的魯棒性。例如，可以在屏幕的電極與 AD7879 的引腳之間增加一個小電阻，這將能提高有源層的壓降，但 單點觸摸定位精度會有所下降。

　　另一種方法是僅在低端連接上增加一個電阻，當 X 層或 Y 層 為有源層時，僅檢測 X–或 Y–電極。這樣就可以應用一定的 增益，因為直流值相當低。

　　ADI公司有許多放大器和多路復用器可以滿足圖 6、圖 7 和圖 9 所示應用的需求。測試電路使用AD8506 雙通道運算放大器和ADG16xx 系列模擬多路復用器;多路復用器的導通電阻很 低，采用 3.3 V單電源供電。

　　結束語

　　利用 AD7879 控制器和極少的輔助電路，可以檢測縮放、捏 合和旋轉。只需在有源層上進行測量，就能識別這些手勢。 在主處理器的控制下，利用兩個 GPIO 測量無源層的電壓， 可以區別旋轉方向。在該處理器中執行相當簡單的算法，就 能識別縮放、捏合和旋轉，估計其范圍、角度和方向。