可編程觸摸型鍵盤的設計 - 全文

　引言

　　可編程觸摸鍵盤是一種為滿足人們日益提高的人機界面要求而研制的多功能小型人機界面，可被廣泛應用于各種T業環境和軍用設備中。其突出優點在于可按用戶需求定義和修改鍵盤內容，克服了傳統薄膜鍵盤鍵名固定的缺點。

　　本文主要介紹了可編程觸摸鍵盤的組成、工作原理及軟件設計。

　　1 組成及工作原理

　　1.1 組成及特點

　　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轉換處理電路、EL平板顯示器及相關驅動控制電路、信號處理單元等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玻璃作為基底，表面涂有2層透明的導電層（01rI.氧化銦），在2層導電層之間有許多細小（小于千分之一英寸）的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕，兩層0r丌導電層m現一個接觸點，因其中一面導電層接通X、Y軸方向的5 V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變為非零，控制器偵測到這個接通信息后，進行A/D轉換，即可得觸摸點的位置信息。

　　EL平板顯示器是一種場致發光顯示屏，其驅動控制電路。通過激活行列柵格交叉處的發光體而點亮顯示屏。EL平板顯示器具有高對比度、高亮度，寬溫限等優點，可視角度超過80℃。

　　信號處理單元采用cPu模塊，完成系統控制、數據處理等功能。

　　1.1.2 特點

　　（1）采用分離式柵格設計避免產生誤按操作，并增加了觸摸鍵盤的形象性；

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

　　（3）連接器采用不相容設計措施，防止出現誤連、誤接現象。

　　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值，該坐標值通過轉換處理電路處理后經串口傳送至信號處理單元，信號處理單元經鍵值計算，產生相應的鍵值控制EL平板顯示器顯示。并將鍵值傳送至用戶計算機。用戶可借助提供的數據生成器修改鍵盤內容和屬性，通過串口下載至可編程觸摸鍵盤。

　　2 軟件沒計

　　可編程觸摸鍵盤軟件主要由控制軟件及數據生成器2部分組成。

2.1 控制軟件

　　控制軟件用以實現多種規格鍵盤功能，完成鍵值輸出，顯示多級菜單及鍵盤內容、狀態，實現信號處理單元與計算機、觸摸屏通信等，其流程圖見圖4。主要由設備初始化模塊、觸摸屏數據更新模塊、鍵值計算模塊、頁面及狀態顯示模塊、鍵值輸m模塊等幾個模塊組成。

　　設備初始化模塊用以實現設備硬件初始化和變量屬性賦初值等功能。初始化完成后進入系統正常運行狀態。當有PC機串口中斷時，數據更新模塊被調用。數據吏新模塊接收PC機發送的用戶修改后的鍵盤內容、屬性信息，將t：一次保存的信息進行更新并保存新的信息。當有觸摸屏串口中斷時，鍵值計算模塊被調用。鍵值計算模塊接收五線電阻式觸摸屏發送的地址坐標信息，并利用地址坐標信息進行計算，將其轉換成相應的鍵值編碼。鍵值計算完成后，觸摸鍵盤通過頁面及狀態顯示模塊驅動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算機。

　　2.2 數據生成器軟件

　　數據生成器是為用戶提供的應用軟件，其流程圖見圖5。