多點觸控技術的應用:小家電中的高分辨率觸摸屏
發布時間:2015-04-07 責任編輯:echolady
【導讀】我wo們men目mu前qian接jie觸chu到dao的de多duo點dian觸chu控kong技ji術shu就jiu是shi互hu動dong式shi的de人ren機ji界jie麵mian,這zhe些xie應ying用yong在zai電dian子zi領ling域yu及ji各ge行xing各ge業ye中zhong所suo占zhan的de比bi例li正zheng在zai逐zhu漸jian擴kuo大da。本ben文wen介jie紹shao了le如ru何he創chuang建jian有you效xiao的de電dian容rong式shi觸chu摸mo人ren機ji界jie麵mian,以yi滿man足zu當dang下xia技ji術shu的de衝chong擊ji和he挑tiao戰zhan。
技術的更新帶來一種更為方便而廣泛的控製方法,相較於過去較為笨重的機電HMI(如小鍵盤),支持多點觸控的互動式人機界麵(HMI)接口將更吸引人且更簡便操作。通過這個技術,HMI設計者可以意識到,保持產品的一致性,以及整體的美觀,將大幅提升使用者的觀感。
電dian容rong式shi觸chu摸mo屏ping的de多duo點dian觸chu控kong功gong能neng已yi經jing被bei廣guang泛fan運yun用yong在zai消xiao費fei電dian子zi和he計ji算suan機ji市shi場chang。現xian在zai並bing開kai始shi拓tuo展zhan到dao更geng多duo不bu同tong的de領ling域yu。其qi中zhong之zhi一yi是shi高gao利li潤run的de家jia電dian市shi場chang。雖sui然ran觸chu摸mo屏ping相xiang對dui還hai是shi比bi較jiao新xin的de互hu動dong技ji術shu,但dan在zai近jin期qi,已yi經jing開kai始shi應ying用yong在zai如ru冰bing箱xiang,電dian飯fan煲bao,洗xi衣yi機ji等deng商shang品pin上shang。
dianrongshichumokeyizaitongyishijianganceduogechumodian,yincinenggouzhunquedijiancechugezhongfuzadeyonghushoushi。chuleduiduodianchukongcaozuodezhichi,dianrongshichumohaibichuantongdianzushichumopinggengjiawending,yinweibuxuzhijiezaipingmushangshijiayali(需要時可外加防護玻璃),所以相較於電阻式觸摸屏,電容屏更適合需要苛刻的工作環境於家用電器。

圖1:使用EVE技術的多點觸控洗衣機的HMI示意圖
在圖1的示意圖描述了洗衣機在顯示屏模塊的原理圖,用戶可以通過多點觸控對高分辨率的HMI進行各種操作,並支持各種手勢的控製,比如雙指觸碰丶翻頁丶頁麵複製粘貼丶調整大小和長按功能等。主控部分是FT900微控製器 (MCU) 為核心的MM900A1A模塊,透過其IO端口連結至FTDI最新的嵌入式視頻引擎(EVE)FT813圖形控製器來做屏幕顯示。
除了圖形控製器,該FT813演示板采用了WVGA分辨率的液晶顯示器, 24位RGB並行接口 ,和一個I2C串行接口的FocalTech觸摸控製器。另外此MM900A1A模塊的主控製器是FT900高性能MCU,其SD卡可存儲圖像內容,另外使用一個QSPI接口連到FT813用於HMI控製並把所有的圖像數據傳送至LCD顯示。相反FT900抓(zhua)取(qu)所(suo)有(you)的(de)觸(chu)摸(mo)數(shu)據(ju)並(bing)通(tong)過(guo)用(yong)戶(hu)的(de)觸(chu)摸(mo)輸(shu)入(ru),控(kong)製(zhi)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian),並(bing)它(ta)們(men)連(lian)接(jie)到(dao)相(xiang)關(guan)的(de)菜(cai)單(dan)如(ru)主(zhu)菜(cai)單(dan)丶(dian)子(zi)菜(cai)單(dan)丶(dian)設(she)置(zhi)和(he)洗(xi)滌(di)進(jin)展(zhan)菜(cai)單(dan)。在(zai)主(zhu)菜(cai)單(dan)中(zhong)有(you)滾(gun)動(dong)的(de)選(xuan)項(xiang),洗(xi)滌(di)類(lei)型(xing)的(de)屬(shu)性(xing),選(xuan)擇(ze)設(she)置(zhi)丶(dian)洗(xi)滌(di)丶(dian)鍵(jian)盤(pan)鎖(suo)等(deng)的(de)設(she)置(zhi)菜(cai)單(dan)中(zhong)並(bing)允(yun)許(xu)用(yong)戶(hu)調(tiao)整(zheng)亮(liang)度(du)和(he)音(yin)量(liang),以(yi)滿(man)足(zu)他(ta)們(men)的(de)特(te)定(ding)偏(pian)好(hao)。洗(xi)滌(di)菜(cai)單(dan)包(bao)括(kuo)進(jin)度(du)條(tiao)來(lai)指(zhi)示(shi)在(zai)洗(xi)滌(di)循(xun)環(huan)(洗滌,漂洗,旋轉等)的不同階段。所有相關的圖像內容存儲在MM900A1A的SD卡上,並隨後下載到FT813過QSPI接口。
FT813具有同時跟蹤多達5個觸摸點和區分總共255不同的對象的能力。與EVE係列的設備一樣,FT813通過其創新的麵向對象的架構,來簡化人機界麵的架構。其將所有音頻(音調丶蜂鳴聲等)和影像(重疊丶字體,圖像,模板等)輸出作為簡單對象。這樣做的結果是,圖像內容可以以逐線顯示方式呈現(以1/16像素的分辨率),而不是需要大量內存的幀緩存,可以節省下大量的幀緩衝器所需的成本。此外,相對於32位的MCU而言,更便宜的8位或16位MCU已經足夠使用,另外IC 之間通信也從傳統的寬並行總線也變成更簡單的SPI架構。
以上詳述的HMI係統的零件數量將遠比一般預期更小,不僅節省PCB成(cheng)本(ben),並(bing)由(you)於(yu)開(kai)發(fa)簡(jian)單(dan),將(jiang)有(you)效(xiao)縮(suo)短(duan)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)。因(yin)此(ci),相(xiang)比(bi)較(jiao)於(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)多(duo)點(dian)觸(chu)控(kong)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian),此(ci)方(fang)案(an)不(bu)僅(jin)節(jie)省(sheng)成(cheng)本(ben)並(bing)能(neng)有(you)效(xiao)節(jie)省(sheng)所(suo)需(xu)的(de)空(kong)間(jian)。另(ling)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)特(te)點(dian)是(shi)麵(mian)向(xiang)對(dui)象(xiang)的(de)圖(tu)形(xing)架(jia)構(gou),因(yin)為(wei)所(suo)有(you)顯(xian)示(shi)的(de)圖(tu)像(xiang)被(bei)視(shi)為(wei)對(dui)象(xiang),動(dong)畫(hua)相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)地(di)僅(jin)通(tong)過(guo)更(geng)新(xin)的(de)對(dui)象(xiang)的(de)坐(zuo)標(biao)來(lai)實(shi)現(xian)。單(dan)個(ge)對(dui)象(xiang),也(ye)可(ke)以(yi)重(zhong)複(fu)顯(xian)示(shi)在(zai)多(duo)個(ge)位(wei)置(zhi),而(er)無(wu)需(xu)另(ling)外(wai)創(chuang)建(jian)。

FT813是FTDI在新一代EVE中的其中一項產品。跟上一代相比,它具有更高的分辨率,支持之前的512×512像素到第二代800×600像素。這意味著它能提供像家用電器所用的主流的顯示格式(7吋以上),此外新一代產品的存儲器已從256kB擴大到 1MB。FT813為緊湊的56引腳VQFN封裝。
多點觸摸的技術能夠讓人以更直觀的方式來操作,市場上也出現越來越大的相關需求。在這篇文章中所述的應用範例將一個高度複雜的HMI係統,用符合成本效益,又簡單使用的方式,來可造出各種酷炫的UI的解決方案。使用EVE的HMI架構,不但可用於各種不同應用的MCU上,又可顯著減少電路板空間及組件成本。
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