可編程觸摸鍵盤(pán)設計

　　引言

　　可編程觸摸鍵盤(pán)是一種為滿(mǎn)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(yè)環(huán)境和軍用設備中。其突出優(yōu)點(diǎn)在于可按用戶(hù)需求定義和修改鍵盤(pán)內容，克服了傳統薄膜鍵盤(pán)鍵名固定的缺點(diǎn)。

　　本文主要介紹了可編程觸摸鍵盤(pán)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(diǎn)

　　1.1.1 硬件組成

　　可編程觸摸鍵盤(pán)示意圖見(jiàn)圖1.其硬件由五線(xiàn)電阻式觸摸屏及相關(guān)轉換處理電路、EL平板顯示器及相關(guān)驅動(dòng)控制電路、信號處理單元等3部分組成，其分解圖見(jiàn)圖2。

　　五線(xiàn)電阻式觸摸屏作為傳感器，提供手指按下的位置信息。五線(xiàn)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?。ㄐ∮谇Х种挥⒋纾┑耐该鞲綦x點(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。當手指接觸屏幕，兩層0r丌導電層m現一個(gè)接觸點(diǎn)，因其中一面導電層接通X、Y軸方向的5 V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個(gè)接通信息后，進(jìn)行A/D轉換，即可得觸摸點(diǎn)的位置信息。

　　EL平板顯示器是一種場(chǎng)致發(fā)光顯示屏，其驅動(dòng)控制電路。通過(guò)激活行列柵格交叉處的發(fā)光體而點(diǎn)亮顯示屏。EL平板顯示器具有高對比度、高亮度，寬溫限等優(yōu)點(diǎn)，可視角度超過(guò)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(diǎn)

　?。?）采用分離式柵格設計避免產(chǎn)生誤按操作，并增加了觸摸鍵盤(pán)的形象性；

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

　?。?）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(pán)信息流程圖如圖3所示。五線(xiàn)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(guò)轉換處理電路處理后經(jīng)串口傳送至信號處理單元，信號處理單元經(jīng)鍵值計算，產(chǎn)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(hù)計算機。用戶(hù)可借助提供的數據生成器修改鍵盤(pán)內容和屬性，通過(guò)串口下載至可編程觸摸鍵盤(pán)。

　　2 軟件沒(méi)計

　　可編程觸摸鍵盤(pán)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(shí)現多種規格鍵盤(pán)功能，完成鍵值輸出，顯示多級菜單及鍵盤(pán)內容、狀態(tài)，實(shí)現信號處理單元與計算機、觸摸屏通信等，其流程圖見(jiàn)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(yè)面及狀態(tài)顯示模塊、鍵值輸m模塊等幾個(gè)模塊組成。

　　設備初始化模塊用以實(shí)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(jìn)入系統正常運行狀態(tài)。當有PC機串口中斷時(shí)，數據更新模塊被調用。數據吏新模塊接收PC機發(fā)送的用戶(hù)修改后的鍵盤(pán)內容、屬性信息，將t：一次保存的信息進(jìn)行更新并保存新的信息。當有觸摸屏串口中斷時(shí)，鍵值計算模塊被調用。鍵值計算模塊接收五線(xiàn)電阻式觸摸屏發(fā)送的地址坐標信息，并利用地址坐標信息進(jìn)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(pán)通過(guò)頁(yè)面及狀態(tài)顯示模塊驅動(dòng)EL平板顯示器顯示，并通過(guò)鍵值輸m模塊將鍵值編碼傳送至用戶(hù)計算機。

　　2.2 數據生成器軟件

　　數據生成器是為用戶(hù)提供的應用軟件，其流程圖見(jiàn)圖5。

　　在用戶(hù)計算機上通過(guò)數據生成器對鍵盤(pán)的內容及屬性進(jìn)行定義和修改，可給各個(gè)鍵設閃爍、開(kāi)關(guān)、互斥、一鍵二字等不同屬性，每個(gè)鍵亦可添加或刪除下級菜單。修改、定義完畢后通過(guò)串口將數據下載至觸摸鍵盤(pán)，觸摸鍵盤(pán)接收到串幾數據后自動(dòng)將鍵盤(pán)顯示更新。數據生成器功能的實(shí)現，使觸摸鍵盤(pán)功能靈活、使用方便。

　　3 結語(yǔ)

　　可編程觸摸鍵盤(pán)作為一種可定義的操控部件，可按用戶(hù)需求定義、修改鍵盤(pán)內容，改變了傳統薄膜鍵盤(pán)鍵名同定的缺點(diǎn)。結構緊湊牢固，顯示界面友好。使用方便，具有一定的推廣價(jià)值