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DS41393A_CN AR1000 系列电阻式触摸屏控制器

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AR1000 系列电阻式触摸屏控制器

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联系信息 Microchip Technology, Inc. mTouch 触摸屏控制器产品 9055 N. 51st Street, Suite H

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SQTP是Microchip Technology Inc.在美国的服务标记。 在此提及的所有其他商标均为各持有公司所有。 © 2009, Microchip Technology Inc.版权所有。 Microchip位于美国亚利桑那州Chandler和Tempe与位于俄勒冈州Gresham的全球总部、设计和晶圆生产厂及位于美国加利福尼亚州和印度的设计中心均通过了ISO/TS-16949:2002 认证。公司在PIC® MCU与dsPIC® DSC、KEELOQ

®跳码器件、串行EEPROM、单片机外设、非易失性存储器和模拟产品方面的质量体系流程均符合ISO/TS-16949:2002。此外,Microchip在开发系统的设计和生产方面的质量体系也已通过了ISO 9001:2000 认证。

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目录 1 概述 ........................................................................................................................................................ 1 2 特性 ........................................................................................................................................................ 1 3 应用 ........................................................................................................................................................ 2 4 订购 ........................................................................................................................................................ 2 5 框图 ........................................................................................................................................................ 2 6 引脚图 .................................................................................................................................................... 3 7 功能说明................................................................................................................................................. 4

7.1 主示意图.........................................................................................................................................................4 7.2 元器件清单 .....................................................................................................................................................4 7.3 4、5 和 8 线传感器选择 ..................................................................................................................................5 7.4 4 线触摸传感器接口........................................................................................................................................5 7.5 5 线触摸传感器接口........................................................................................................................................6 7.6 8 线触摸传感器接口........................................................................................................................................7 7.7 通信接口.........................................................................................................................................................8

7.7.1 I2C..........................................................................................................................................8 7.7.2 SPI.........................................................................................................................................9 7.7.3 UART...................................................................................................................................10

7.8 状态 LED ......................................................................................................................................................10 7.9 ESD 注意事项...............................................................................................................................................11 7.10 噪声注意事项................................................................................................................................................11 7.11 触摸报告协议................................................................................................................................................11 7.12 配置寄存器 ...................................................................................................................................................12

7.12.1 TouchThreshold 寄存器(偏移值 0x02)............................................................................12 7.12.2 SensitivityFilter 寄存器(偏移值 0x03)..............................................................................12 7.12.3 SamplingFast 寄存器(偏移值 0x04)................................................................................13 7.12.4 SamplingSlow 寄存器(偏移值 0x05) ...............................................................................13 7.12.5 AccuracyFilterFast 寄存器(偏移值 0x06) ........................................................................13 7.12.6 AccuracyFilterSlow 寄存器(偏移值 0x07) .......................................................................13 7.12.7 SpeedThreshold 寄存器(偏移值 0x08) ...........................................................................13 7.12.8 SleepDelay 寄存器(偏移值 0x0A) ...................................................................................14 7.12.9 PenUpDelay 寄存器(偏移值 0x0B) .................................................................................14 7.12.10 TouchMode 寄存器(偏移值 0x0C) ..................................................................................15 7.12.11 TouchOptions 寄存器(偏移值 0x0D)...............................................................................16 7.12.12 CalibrationInset 寄存器(偏移值 0x0E) ............................................................................16 7.12.13 PenStateReportDelay 寄存器(偏移值 0x0F)...................................................................17 7.12.14 TouchReportDelay 寄存器(偏移值 0x11)........................................................................17 7.12.15 用户配置——尖峰 ...............................................................................................................17

7.13 命令格式.......................................................................................................................................................17 7.14 命令响应.......................................................................................................................................................18 7.15 命令 ..............................................................................................................................................................18

7.15.1 使能触摸——0x12...............................................................................................................18 7.15.2 禁止触摸——0x13...............................................................................................................18 7.15.3 校准——0x14 ......................................................................................................................19

7.15.3.1 校准数据如何编码并存储到 EEPROM 中 .......................................................................20 7.15.4 寄存器读取——0x20 ...........................................................................................................21 7.15.5 寄存器写入——0x21 ...........................................................................................................21 7.15.6 寄存器起始地址请求——0x22.............................................................................................21 7.15.7 寄存器写入 EEPROM——0x23...........................................................................................21 7.15.8 EEPROM 读取——0x28......................................................................................................22 7.15.9 EEPROM 写入——0x29......................................................................................................22 7.15.10 EEPROM 写入寄存器——0x2B ..........................................................................................22

7.16 通过控制器进行触摸传感器校准 ...................................................................................................................23

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8 电阻式传感器基础 ................................................................................................................................ 25

8.1 术语 ..............................................................................................................................................................25 8.2 概述 ..............................................................................................................................................................25 8.3 4 线传感器 ....................................................................................................................................................26 8.4 8 线传感器 ....................................................................................................................................................27 8.5 5 线传感器 ....................................................................................................................................................28 8.6 总结 ..............................................................................................................................................................28

9 电气规范............................................................................................................................................... 29 9.1 绝对 大值(†)...............................................................................................................................................29

10 封装 ...................................................................................................................................................... 30 10.1 20 引脚 SOIC................................................................................................................................................30 10.2 20 引脚 SSOP ..............................................................................................................................................31 10.3 20 引脚 QFN(ML).....................................................................................................................................32

图片

图 1:框图 .....................................................................................................................................................2 图 2:引脚图——SOIC/SSOP 和 QFN 封装 .................................................................................................3 图 3:主示意图(SOIC 和 SSOP 封装引脚排列)........................................................................................4 图 4:4 线触摸传感器接口 ............................................................................................................................5 图 5:5 线触摸传感器接口 ............................................................................................................................6 图 6:8 线触摸传感器接口 ............................................................................................................................7 图 7:I2C时序图——接收数据.......................................................................................................................8 图 8:I2C时序图——发送数据.......................................................................................................................8 图 9:I2C时序图——触摸报告协议 ...............................................................................................................9 图 10:I2C时序图——命令协议.....................................................................................................................9 图 11:SPI 时序图——位时序.......................................................................................................................9 图 12:SPI 时序图——触摸报告协议..........................................................................................................10 图 13:SPI 时序图——命令协议 .................................................................................................................10 图 14:4 线解码...........................................................................................................................................26 图 15:8 线解码...........................................................................................................................................27 图 16:5 线解码...........................................................................................................................................28 图 17:20 引脚 SOIC 封装 ..........................................................................................................................30 图 18:20 引脚 SSOP 封装 .........................................................................................................................31 图 19:20 引脚 QFN 封装............................................................................................................................32

表格 表 1:订购部件编号.......................................................................................................................................2 表 2:引脚说明..............................................................................................................................................3 表 3:元器件清单 ..........................................................................................................................................4 表 4:4/8 线与 5 线选择.................................................................................................................................5 表 5:通信选择..............................................................................................................................................8 表 6:通信引脚..............................................................................................................................................8 表 7:触摸坐标报告协议 .............................................................................................................................11 表 8:配置寄存器 ........................................................................................................................................12 表 9:命令集汇总 ........................................................................................................................................18 表 10:传感器比较 ......................................................................................................................................25

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© 2009 Microchip Technology, Inc. DS41393A_CN 第1页

1 概述 mTouch AR1000 系列电阻式触摸屏控制器是一套易于集成、高成本效益的通用触摸屏控制器芯片解决方案。 AR1000 系列针对需要快速投入市场的大批量、小尺寸触摸屏解决方案而设计。 AR1000 系列由拥有超过 15 年经验的触摸设计专家开发,采用了先进的专有触摸屏解码算法,让应用可以获得完

全处理的可靠触摸坐标。 2 特性 特性: • 遵从 RoHS 规定 • 节能休眠模式 • 工业级温度范围 • 内置漂移补偿算法 • 128 字节的用户 EEPROM • 4 x 4 mm QFN 封装 功耗要求: • 工作电压:3.3至5.0V ±5% • 待机休眠电流:< 1 uA • “无触摸”工作电流:3.0 mA(典型值) • “触摸”工作电流:17 mA(典型值) 对于层电阻为200Ω的触摸传感器。 - 实际电流取决于所使用的触摸传感器。 触摸模式: • 关闭、流式、按下、提起,以及更多。

触摸传感器支持: • 4 线、5 线和 8 线模拟电阻式 • 引脚间电阻:50Ω至 2,000Ω • 层间电容:0 至 0.5 uF • 触摸传感器时间常数:500 us( 大值) 触摸分辨率: • 高10位分辨率 触摸坐标报告速率: • 140个报告每秒(典型值) 对于电容为0.02 uF、层电阻为200Ω的触摸传感器。 - 实际报告速率取决于所使用的触摸传感器。 通信: • SPI,从模式,p/n AR1020 • I2C™,从模式,p/n AR1020 • UART,9600 bps,p/n AR1010

传感器支持 支持所有 4 线、5 线和 8 线传感器,与制造商或构造无关。 请参见电阻式传感器基础章节。 低功耗唤醒 通过触摸或通信输入从节能休眠模式唤醒。 配置寄存器 配置寄存器用于对控制器功能进行用户配置。 请参见配置寄存器章节。 触摸算法 算法可提供校准修正的正确坐标,无需进行额外开发或添加额外的代码。

• 触摸解码 • 坐标数据滤波 • 校准修正坐标选项 • 内置触摸模式

通信控制 AR1010 支持 UART 通信。AR1020 支持 I2C 和 SPI 通信。 请参见通信接口章节。

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3 应用 AR1000 适用于任何需要在设计中快速可靠地集成触摸功能的应用,包括但不限于: • 移动通信设备 • 个人数字助理(Personal Digital Assistants,PDA) • 全球定位系统(Global Positioning Systems,GPS) • 触摸屏监视器 • 自助服务终端(KIOSK) • 媒体播放器 • 便携式仪器 • 销售点终端 4 订购

部件编号 通信类型 温度范围 引脚封装 包装 AR1010-I/ML UART –40ºC 至+85ºC QFN,20 引脚 料管包装 AR1010-I/SO UART –40ºC 至+85ºC SOIC,20 引脚 料管包装 AR1010-I/SS UART –40ºC 至+85ºC SSOP,20 引脚 料管包装 AR1010T-I/ML UART –40ºC 至+85ºC QFN,20 引脚 T/R AR1010T-I/SO UART –40ºC 至+85ºC SOIC,20 引脚 T/R AR1010T-I/SS UART –40ºC 至+85ºC SSOP,20 引脚 T/R AR1020-I/ML I2C/SPI –40ºC 至+85ºC QFN,20 引脚 料管包装 AR1020-I/SO I2C/SPI –40ºC 至+85ºC SOIC,20 引脚 料管包装 AR1020-I/SS I2C/SPI –40ºC 至+85ºC SSOP,20 引脚 料管包装

I2C/SPI AR1020T-I/ML –40ºC 至+85ºC QFN,20 引脚 T/R AR1020T-I/SO I2C/SPI SOIC,20 引脚 T/R –40ºC 至+85ºC AR1020T-I/SS I2C/SPI –40ºC 至+85ºC SSOP,20 引脚 T/R

表1:订购部件编号

5 框图

图1:框图

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6 引脚图

图2:引脚图——SOIC/SSOP 和 QFN 封装

引脚名称 引脚编号 引脚说明

SOIC 和 SSOP QFN VDD 1 18 供电电压 M1 2 19 通信选择 SY- 3 20 检测 Y-(8 线)。如果不使用,则与 VSS 连接。 M2 4 1 4/8 线或 5 线传感器选择 WAKE 5 2 触摸唤醒 SIQ 6 3 LED 驱动/SPI 中断。如果不使用,则无连接。 SY+ 7 4 检测 Y+(8 线)。如果不使用,则与 VSS 连接。 SS 8 5 从选择(SPI)。如果不使用,则与 VSS 连接。

9 6 SPI串行数据输出/I2C中断。如果采用UART通信,则与VSS连接。 SDO NC 10 7 无连接。无连接,或者与 VSS 或 VDD 连接。

11 8 SPI/I2C串行时钟/UART发送 SCK/SCL/TX NC 12 9 无连接。无连接,或者与 VSS 或 VDD 连接。

13 10 I2C串行数据/SPI串行数据输入/UART接收 SDI/SDA/RX SX+ 14 11 检测 X+(8 线)。如果不使用,则与 VSS 连接。 Y+ 15 12 Y+驱动 Y- 16 13 Y-驱动 5WSX- 17 14 5W 检测(5 线)/检测 X-(8 线)。如果不使用,则与 VSS 连接。 X+ 18 15 X+驱动 X- 19 16 X-驱动 VSS 20 17 电源电压地

表2:引脚说明

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7 功能说明 7.1 主示意图 以下给出了 SOIC/SSOP 封装引脚排列的主应用示意图。QFN 封装引脚排列请参见引脚图章节。

图3:主示意图(SOIC 和 SSOP 封装引脚排列)

7.2 元器件清单 改动、去除或增加元件可能会对触摸性能产生不良影响。 提供的具体制造商和部件编号仅作参考之用。可以使用等效元件。

标号 数量 值 说明 制造商 部件编号 C1 1 10 uF 陶瓷电容 – 10 uF, 20%, 6.3V, X7R, 0603 AVX 06036D106MAT2A C2 1 0.1 uF 陶瓷电容 – 0.1 uF, 10%, 16V, X7R, 0603 AVX 0603YC104KAT2A C3, C4, C51

2-3 0.01 uF 陶瓷电容 – 0.01 uF, 10%, 50V, X7R, 0603 AVX 06035C103KAT2A D1-D82

双向二极管 – 130W, ESD 保护, SOD323 130W NXP PESD5V0S1BA 4-8 R1 电阻 - 20 KΩ, 1/10W, 5%, 0603 20 KΩ Yageo America RC0603JR-0720KL 1 U1 1 触摸控制器 IC Microchip AR1010 或 AR1020 Na

表3:元器件清单

注 1:只有 5 线应用才需要 C5。 注 2:D1-D8 用于 ESD 保护。

• 4 线触摸屏,使用 D1-D4 • 5 线触摸屏,使用 D1-D5 • 8 线触摸屏,使用 D1-D8

备用 ESD 二极管的电容可能会对触摸性能产生不良影响。 好使用较低值的电容。参考设计中所示

的 PESD5V0S1BA 部件的电容的典型值为 35 pF。请进行测试以确保所选的 ESD 保护不会降低触摸

性能。 ESD 保护如参考设计中所示,但可接受的保护取决于您的具体应用。请确保 ESD 解决方案满足您的

设计需求。

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7.3 4、5 和 8 线传感器选择 使用引脚 M2,可在硬件中选择所需的 4/8 线或 5 线传感器类型。

M2 引脚 类型 VSS 4/8 线 VDD 5 线

表4:4/8 线与 5 线选择

如果在硬件中选择了 4/8 线,那么可以在软件中通过 TouchOptions 配置寄存器选择 4 线或 8 线。如果在硬件中选

择了 4/8 线,则控制器会默认为使用 4 线工作。如果需要使用 8 线工作,则必须更改 TouchOptions 配置寄存器。 7.4 4 线触摸传感器接口 传感器出线端(tail)的引脚排列会因制造商和部件编号而异。请确保将一个传感器坐标轴(层)的两个传感器出线

端引脚连接到控制器的 X–/X+引脚,将另一个传感器坐标轴(层)的两个出线端引脚连接到控制器的 Y–/Y+引脚。

控制器的 X–/X+和 Y–/Y+引脚对不需要连接到特定的传感器坐标轴。控制器引脚 X–和 X+到给定传感器坐标轴两端

的方向并不重要。类似地,控制器引脚 Y–和 Y+到另一个传感器坐标轴两端的方向也并不重要。 与 4 线触摸传感器的连接方式如下。

图4:4 线触摸传感器接口

备用 ESD 二极管的电容可能会对触摸性能产生不良影响。 好使用较低值的电容。参考设计中所示

的 PESD5V0S1BA 部件的电容的典型值为 35 pF。请进行测试以确保所选的 ESD 保护不会降低触摸

性能。 ESD 保护如参考设计中所示,但可接受的保护取决于您的具体应用。请确保 ESD 解决方案满足您的

设计需求。

将未用的控制器引脚 5WSX-、SX+、SY-和 SY+与 VSS 连接。

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7.5 5 线触摸传感器接口 传感器出线端的引脚排列会因制造商和部件编号而异。请确保将对角的一对传感器出线端引脚连接到控制器的 X–/X+引脚,将另一对对角的传感器出线端引脚连接到控制器的 Y–/Y+引脚。控制器的 X–/X+和 Y–/Y+引脚对不需要

连接到特定的传感器坐标轴。控制器引脚 X–和 X+到两个选定传感器对角的方向并不重要。类似地,控制器引脚

Y–和 Y+到另外两个选定传感器对角的方向也并不重要。对于与传感器顶层连接的出线端引脚,必须将它连接到控

制器的 5WSX–引脚。 与 5 线触摸传感器的连接方式如下。

图5:5 线触摸传感器接口

备用 ESD 二极管的电容可能会对触摸性能产生不良影响。 好使用较低值的电容。参考设计中所示

的 PESD5V0S1BA 部件的电容的典型值为 35 pF。请进行测试以确保所选的 ESD 保护不会降低触摸

性能。 ESD 保护如参考设计中所示,但可接受的保护取决于您的具体应用。请确保 ESD 解决方案满足您的

设计需求。

将未用的控制器引脚 SX-、SY-和 SY+与 VSS 连接。

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7.6 8 线触摸传感器接口 传感器出线端的引脚排列会因制造商和部件编号而异。请确保将一个传感器坐标轴(层)的两个传感器出线端引脚

连接到控制器的 X–/X+引脚,将另一个传感器坐标轴(层)的两个出线端引脚连接到控制器的 Y–/Y+引脚。控制器

的 X–/X+和 Y–/Y+引脚对不需要连接到特定的传感器坐标轴。控制器引脚 X–和 X+到给定传感器坐标轴两端的方向

并不重要。类似地,控制器引脚 Y–和 Y+到另一个传感器坐标轴两端的方向也并不重要。 8 线传感器与 4 线传感器的区别在于,8 线传感器的每个边缘都具有一个辅助接点,连接到传感器的出线端。这些

辅助接点称为“感应”线。与 8 线传感器的感应线关联的控制器引脚在其相应名称中含有“S”前缀。例如,SY–引脚是与主 Y–引脚接点关联的感应线接点。 要确定每个边缘连接的一对接点中,哪一个是特殊的 8 线“感应”接点,请参考传感器制造商提供的规范信息。控

制器要求传感器边缘的出线端主引脚和“感应”引脚对按照以下方式与控制器引脚对进行连接。 • Y–和 SY– • Y+和 SY+ • X–和 5WSX– • X+和 SX+ 与 8 线触摸传感器的连接方式如下。

图6:8 线触摸传感器接口

备用 ESD 二极管的电容可能会对触摸性能产生不良影响。 好使用较低值的电容。参考设计中所示

的 PESD5V0S1BA 部件的电容的典型值为 35 pF。请进行测试以确保所选的 ESD 保护不会降低触摸

性能。 ESD 保护如参考设计中所示,但可接受的保护取决于您的具体应用。请确保 ESD 解决方案满足您的

设计需求。

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7.7 通信接口 所需的通信类型可根据芯片部件编号,并使用 M1 在硬件中进行选择。

类型 芯片 P/N M1 引脚 I2C AR1020 VSS SPI AR1020 VDD

UART AR1010 VDD

表5:通信选择

下表列出了每种通信类型的通信接口引脚。

类型 通信引脚 UART RX、TX 和 VSS

I2C SCL、SDA、SDO(Irq)和 VSS SPI SCK、SDI、SDO、SS、SIQ(Irq)和 VSS

表6:通信引脚

7.7.1 I2C I2C在从模式下工作,使用 7 位地址 0x9A。 SDO 引脚用作中断输出。在数据可用时,它将置为高电平。 以下给出了时序图。

图7:I2C时序图——接收数据

图8:I2C时序图——发送数据

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图9:I2C时序图——触摸报告协议

图10:I2C时序图——命令协议

7.7.2 SPI SPI 在从模式下工作,空闲时 SCK 为低电平,数据在 SCK 下降沿发送。 SIQ 引脚用作中断输出。在数据可用时,它将置为高电平。该引脚还有另一个用途,即驱动可选的 LED。 SS 引脚是可选的,用于实现“从选择”功能。它在下拉为 VSS 时有效(选择)。如果不使用,则与 VSS 连接。 如果在控制器没有有效数据可提供时按时钟节拍送出数据,则将送出 0x4d(ASCII“M”)。 以下给出了时序图。

图11:SPI 时序图——位时序

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图12:SPI 时序图——触摸报告协议

图13:SPI 时序图——命令协议

7.7.3 UART SDO 引脚不使用,必须保留为“无连接”。不要将它与 VSS 或 VDD 直接连接。 UART 通信采用固定的 9600 波特率。 7.8 状态 LED LED 及其关联电阻是可选的。

LED 用作状态指示灯,指示控制器是否正常工作。如果控制器在运行中未发生任何触摸,则它会慢速闪烁。如果发

生了触摸,则它会快速闪烁(中度点亮)。 如果 LED 与 SPI 通信一起使用,则在未发生任何触摸时,LED 将熄灭,在发生触摸时,LED 将快速闪烁(中度点

亮)。

如果不使用 SIQ 引脚,则必须将其保留为无连接,不能连接到电路 VDD 或 VSS。

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7.9 ESD 注意事项 4 线、5 线和 8 线接口应用示意图中显示了 ESD 保护措施。

7.10 噪声注意事项 参考设计中包含了触摸传感器滤波电容。

警告:更改电容值可能会对触摸系统的性能产生不良影响。

备用 ESD 二极管的电容可能会对触摸性能产生不良影响。 好使用较低值的电容。参考设计中所示

的 PESD5V0S1BA 部件的电容的典型值为 35 pF。请进行测试以确保所选的 ESD 保护不会降低触摸

性能。 ESD 保护如参考设计中所示,但可接受的保护取决于您的具体应用。请确保 ESD 解决方案满足您的

设计需求。

7.11 触摸报告协议 触摸坐标使用 5 字节的数据包从控制器发送到主机系统,该数据包中包含 X 轴坐标、Y 轴坐标和“触摸笔按下/提起”触摸状态。 X 轴和 Y 轴坐标的范围为 0-4095(12 位)。根据此产品当前的规定,能实现的分辨率为 1024;处于非校准状态

时,位 X1:X0 和 Y1:Y0 为 0。 建议将应用开发设计为可从数据包读取 12 位坐标,并以 12 位格式使用它们。这可以增强应用的健壮性,因为这样

它就可以处理 10 或 12 位的坐标信息。 以下给出了触摸坐标报告协议。

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0字节编号 1 1 R R R R R R P 2 0 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 3 0 0 0 X11 X10 X9 X8 X7 4 0 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 5 0 0 0 Y11 Y10 Y9 Y8 Y7

表7:触摸坐标报告协议

其中: P :0 - 触摸笔按下,1 - 触摸笔提起

R :保留 X11-X0 :X 轴坐标 Y11-Y0 :Y 轴坐标

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7.12 配置寄存器 通过配置寄存器,可以根据具体应用对控制器进行自定义。默认值已针对大多数应用进行优化,除非选择更改它

们,否则将使用默认值。 对于独特的传感器和/或产品应用,可以通过调整配置寄存器来获得益处。 配置寄存器的出厂默认设置可以进行还原,其方法是先向 EEPROM的地址 0x00写入 0xFF,然后关闭再打开电源。

寄存器名称 地址偏移 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 默认值

TouchThreshold 0x02 取值范围:0-255 0xC5 SensitivityFilter 0x03 取值范围:0-255 0x04 SamplingFast 0x04 取值范围:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 0x04 SamplingSlow 0x05 取值范围:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 0x10 AccuracyFilterFast 0x06 取值范围:1-8 0x02 AccuracyFilterSlow 0x07 取值范围:1-8 0x08 SpeedThreshold 0x08 取值范围:0-255 0x04 SleepDelay 0x0A 取值范围:0-255 0x64 PenUpDelay 0x0B 取值范围:0-255 0x80 TouchMode 0x0C PD2 PD1 PD0 PM1 PM0 PU2 PU1 PU0 0xB1 TouchOptions 0x0D 0x00 – – – – – – 48W CCECalibrationInset 0x0E 0x19 取值范围:0-40 PenStateReportDelay 0x0F 0xC8 取值范围:0-255 TouchReportDelay 0x11 0x00 取值范围:0-255

表8:配置寄存器 配置寄存器定义为相对于寄存器组起始地址的偏移值。 要读取或写入寄存器,请执行以下操作。 1) 发出 <寄存器起始地址请求> 命令来获取寄存器组的起始地址。 2) 通过将寄存器的偏移值与寄存器组的起始地址相加,计算所需寄存器的绝对地址。 3) 使用所计算的寄存器绝对地址,发出 <寄存器读取> 或 <寄存器写入> 命令。 警告:使用无效的寄存器值将产生无法预料的结果!

7.12.1 TouchThreshold 寄存器(偏移值 0x02) TouchThreshold 寄存器用于设置将触摸条件检测为触摸的阈值。如果触摸条件低于 TouchThreshold 设置,则认为

检测到触摸。如果值太小,则控制器可能无法检测到真正的触摸,而如果值太大,则控制器可能会将极轻或错误的

触摸条件检测为触摸。有效值如下。 0 ≤ TouchThreshold ≤ 255

7.12.2 SensitivityFilter 寄存器(偏移值 0x03) SensitivityFilter 寄存器用于设置触摸灵敏度级别。如果值较高,则对于触摸较为敏感(接受较轻的触摸),但提供

的触摸位置可能不太稳定。如果值较低,则对于触摸较不敏感(需要较重的触摸),但可提供较为稳定的触摸位

置。有效值如下。 0 ≤ SensitivityFilter ≤ 255

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7.12.3 SamplingFast 寄存器(偏移值 0x04) SamplingFast 寄存器用于设置触摸移动速度很快时的触摸测量采样平均级别。关于触摸移动阈值的信息,请参见

SpeedThreshold 寄存器。如果值较低,则触摸移动速度很快时的触摸坐标报告速率会较高,但触摸位置中可能存

在较大的高频随机噪声误差。如果值较高,则触摸移动速度很快时的触摸坐标报告速率会降低,但触摸位置中的高

频随机噪声误差也会降低。有效值如下。 SamplingFast:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128

7.12.4 SamplingSlow 寄存器(偏移值 0x05) SamplingSlow 寄存器用于设置触摸移动速度很慢时的触摸测量采样平均级别。关于触摸移动阈值的信息,请参见

SpeedThreshold 寄存器。如果值较低,则触摸移动速度很慢时的触摸坐标报告速率会提高,但获得的触摸位置可

能较不稳定、抖动较大。如果值较高,则触摸移动速度很慢时的触摸坐标报告速率会降低,但提供的触摸位置将较

稳定。有效值如下。 SamplingSlow:1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128

7.12.5 AccuracyFilterFast 寄存器(偏移值 0x06) AccuracyFilterFast 寄存器用于设置在触摸移动速度很快时使用的精度增强滤波器级别。关于触摸移动阈值的信

息,请参见 SpeedThreshold 寄存器。如果值较低,则在触摸移动速度很快时,可以提供较优的触摸坐标分辨率,

但提供的触摸位置中可能存在较大的低频噪声误差。如果值较高,则在触摸移动速度很快时,触摸坐标分辨率将会

降低,但提供的触摸位置中的低频随机噪声误差也会降低。有效值如下。 1 ≤ AccuracyFilterFast ≤ 8

7.12.6 AccuracyFilterSlow 寄存器(偏移值 0x07) AccuracyFilterSlow 寄存器用于设置在触摸移动速度很慢时使用的精度增强滤波器级别。关于触摸移动阈值的信

息,请参见 SpeedThreshold 寄存器。如果值较低,则在触摸移动速度很慢时,可以提供较优的触摸坐标分辨率,

但提供的触摸位置中可能存在较大的低频噪声误差。如果值较高,则在触摸移动速度很慢时,触摸坐标分辨率将会

降低,但提供的触摸位置中的低频随机噪声误差也会降低。有效值如下。 1 ≤ AccuracyFilterSlow ≤ 8

7.12.7 SpeedThreshold 寄存器(偏移值 0x08) SpeedThreshold 寄存器用于设置触摸移动速度视为快速或慢速的阈值。如果值较低,则快速触摸移动速度的阈值

会降低。如果值较高,则快速触摸移动速度的阈值会升高。有效值如下。 0 ≤ SpeedThrshhold ≤ 255

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7.12.8 SleepDelay 寄存器(偏移值 0x0A) SleepDelay 寄存器用于设置在无触摸或无命令活动时,控制器进入低功耗休眠模式之前等待的时长。有效值如下。 0 ≤ SleepDelay ≤ 255 休眠延时 = SleepDelay * 100 ms 如果值为 0,则会禁止休眠模式,从而控制器永远不会进入低功耗休眠模式。 发生触摸事件时,控制器会从低功耗休眠模式被唤醒,并开始发送触摸报告。向控制器发送通信数据时,控制器也

会从低功耗休眠模式被唤醒,并启动对应于命令的操作。

7.12.9 PenUpDelay 寄存器(偏移值 0x0B) PenUpDelay 寄存器用于设置控制器认可的触摸笔提起事件的持续时间,未达到该时间不会为该事件发送触摸笔提

起报告。该延时从检测到触摸笔提起条件时开始计算。如果在超过延时之前,重新确立了触摸笔按下条件,则将继

续发送触摸笔按下报告,而不会发送触摸笔提起报告。这实际上是对正在发生的触摸事件进行消抖。 如果值较低,则控制器响应触摸笔提起的频率会较高,但也会导致更多较轻触摸中途被放弃。如果值较高,则控制

器响应触摸笔提起的频率会较低,但较轻触摸中途被放弃的数量也会降低。有效值如下。 0 ≤ PenUpDelay ≤ 255 触摸笔提起延时 ≈ PenUpDelay * 240 μs

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7.12.10 TouchMode 寄存器(偏移值 0x0C) TouchMode 寄存器用于配置对于各种触摸状态执行的操作。 用户可以对三种触摸状态的控制器触摸报告操作进行独立控制。 触摸状态:

1) 触摸笔按下(初始触摸) 用户定义的 0-3 个触摸报告,报告带有可选的触摸笔状态。

2) 触摸笔移动(初始触摸之后的触摸移动) 用户定义的无触摸报告或流式传送触摸报告,报告带有可选的触摸笔状态。

3) 触摸笔提起(触摸释放) 用户定义的 0-3 个触摸报告,报告带有可选的触摸笔状态。

每个触摸报告中都包含指示触摸笔状态的“P(触摸笔)”位。

• 触摸笔按下 :P = 1 • 触摸笔提起 :P = 0

R = 可读位,W = 可写位,U = 未实现位,读为 0

R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W PD2 PD1 PD0 PM1 PM0 PU2 PU1 PU0

Bit 7 Bit 0 bit 7-5 PD<7:5>:触摸笔按下状态位(在触摸笔按下时执行的操作)。

000 = 无触摸报告 001 = 发送 P=0 的触摸报告 010 = 发送 P=1 的触摸报告 011 = 发送 P=1 的触摸报告,然后发送 P=0 的触摸报告 100 = 发送 P=0 的触摸报告,然后发送 P=1 的触摸报告,然后再发送 P=0 的触摸报告 101 = 发送 P=0 的触摸报告,然后发送 P=1 的触摸报告

bit 4-3 PM<4:3>:触摸笔移动状态位(在触摸笔移动时执行的操作)。

00 = 无触摸报告 01 = 发送 P=0 的触摸报告 10 = 发送 P=1 的触摸报告

bit 2-0 PU<2:0>:触摸笔提起状态位(在触摸笔提起时执行的操作)。 000 = 无触摸报告 001 = 发送 P=0 的触摸报告 010 = 发送 P=1 的触摸报告 011 = 发送 P=1 的触摸报告,然后发送 P=0 的触摸报告 100 = 发送 P=0 的触摸报告,然后发送 P=1 的触摸报告,然后再发送 P=0 的触摸报告 101 = 发送 P=0 的触摸报告,然后发送 P=1 的触摸报告

TouchMode 的两个典型设置示例如下。 • 在初始触摸时发送触摸笔按下(P=1)报告,接着在触摸期间发送触摸笔按下(P=1)报告流,然后在触摸释

放时发送 终的触摸笔提起(P=0)报告。TouchMode = 0b01010001 = 0x51 • 在初始触摸时发送触摸笔提起(P=0)报告和触摸笔按下(P=1)报告,接着在触摸期间发送触摸笔按下

(P=1)报告流,然后在触摸释放时发送 终的触摸笔提起(P=0)报告。TouchMode = 0b10110001 = 0xB1

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7.12.11 TouchOptions 寄存器(偏移值 0x0D) TouchOptions 寄存器包含各种与“触摸”相关的选项位。 R = 可读位,W = 可写位,U = 未实现位,读为 0

U–0 U–0 U–0 U–0 U–0 U–0 R/W R/W – – – – – – 48W CCE

Bit 7 Bit 0 bit 7-2 未实现:读为 0 bit 1 48W:4 线或 8 线传感器选择位 1 = 选择 8 线传感器工作模式 0 = 选择 4 线传感器工作模式 bit 0 CCE:校准坐标使能位 1 = 使能校准坐标(如果控制器已校准) 0 = 禁止校准坐标

如果 48W 配置位被错误定义为 1(这会选择 8 线),4 线触摸传感器将不会工作。 如果 48W 配置位被错误定义为 0(这会选择 4 线),8 线触摸传感器将提供基本操作。但是,如果

48W 配置位被正确定义为 1,即选择 8 线,则将只实现 8 线传感器的优势。

7.12.12 CalibrationInset 寄存器(偏移值 0x0E) CalibrationInset 寄存器用于定义校准点的期望位置,这些校准点相对于触摸传感器有效区域的周界内移,内移距离

等于全尺寸的一定百分比。 通过该寄存器,可以将校准目标相对于边缘内移,使用户可以更方便地触摸它们。 只有向控制器发出校准模式命令时,才会使用 CalibrationInset 寄存器值。在校准模式下,控制器会对校准点触摸

报告值进行外延(外延距离对应于所定义的 CalibrationInset 百分比),以获得全尺寸。 发出校准模式命令的软件应用程序必须以该 CalibrationInset 寄存器中定义的相同内移百分比来呈现所显示的校准

目标。 有效值如下。 0 ≤ CalibrationInset ≤ 40 校准内移 = (CalibrationInset/2)%;取值范围为 0–20%,分辨率为 0.5% 例如,CalibrationInset = 25 (0x19)时,得到的校准内移为(25/2)或 12.5%。在校准过程中,控制器会在校准模式下,在内部对校准点触摸值进行外延(外延比例为 12.5%),以获得全尺寸。

全尺寸的12.5%

全尺寸的12.5%

校准期间所呈现的校

准目标的位置。

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7.12.13 PenStateReportDelay 寄存器(偏移值 0x0F) PenStateReportDelay 寄存器用于设置在发送“触摸笔按下”和“触摸笔提起”触摸模式状态的连续触摸报告之间

的延时。关于触摸模式,请参见“TouchMode 寄存器”章节。 例如,如果 TouchMode 寄存器的“触摸笔提起”状态配置为先发送 P=1 的触摸报告,接着发送 P=0 的触摸报告,

那么在两个触摸报告之间会发生该延时。这在两个触摸报告之间提供了某种程度的时序灵活性,一些特定应用中可

能会需要该功能。有效值如下。 0 ≤ PenStateReportDelay ≤ 255 触摸笔状态报告延时 = PenStateReportDelay * 50 μs

7.12.14 TouchReportDelay 寄存器(偏移值 0x11) TouchReportDelay 寄存器用于设置两个连续触摸报告数据包之间的强制延时。如果给定应用需要该功能,通过它

可以降低触摸报告速率。例如,给定的应用可能不需要高速率的触摸报告,可能希望降低用于处理发送的所有触摸

报告的消耗。这种情况下,提高该寄存器的值可以降低控制器发送触摸报告的速率。有效值如下。 0 ≤ TouchReportDelay ≤ 255 触摸报告延时 ≈ TouchReportDelay * 500 μs

7.12.15 用户配置——尖峰 如果所报告的触摸位置包含一些尖峰位置误差,那么可以通过更改以下配置寄存器值进行改善。 • SamplingFast(偏移值 0x04) = 8 • AccuracyFilterFast(偏移值 0x06) = 8 以上更改的代价就是触摸报告速率(每秒点数)会降低。这对于许多应用来说是可以接受的。 7.13 命令格式 控制器支持应用专用的配置命令。 要确保命令通信不会被触摸活动中断,建议在发送其他命令之前,先禁止控制器触摸。可以通过以下操作实现。

1) 发送禁止触摸命令 2) 等待 50 ms 3) 发送所需的命令 4) 发送使能触摸命令

发送命令的格式为: <Header><DataSize><Command><Data>…<Data>

<Header>定义为值 0x55,用于标记命令数据包的开始。 <DataSize>是在<DataSize>之后,在命令数据包中发送的字节数。 <Command>是分配给特定命令的值。 <Data>代表 0 至 8 个字节命令专用的数据。

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7.14 命令响应 对于接收到的命令,响应格式如下。 <Header><DataSize><Response><Command><Data>…<Data>

<Header>定义为值 0x55,用于标记响应数据包的开始。 <DataSize>是在<DataSize>之后,在响应数据包中发送的字节数。 <Response>是对应于所接收命令的返回状态。

值 说明 0x00 成功 0x01 命令无法识别 0x03 头部无法识别 0x04 命令超时(未在 100 ms 内接收到整个命令) 0xFC 校准取消

<Command>是对所响应的命令的确认。 <Data>代表 0 至 8 个字节的返回数据。

7.15 命令 命令值 命令说明 0x12 使能触摸 0x13 禁止触摸 0x14 校准模式 0x20 寄存器读取 0x21 寄存器写入 0x22 寄存器起始地址请求 0x23 寄存器写入 EEPROM 0x28 EEPROM 读取 0x29 EEPROM 写入 0x2B EEPROM 写入寄存器

表9:命令集汇总

7.15.1 使能触摸——0x12 控制器将会发送有效触摸条件的触摸坐标报告。 发送 :<0x55><0x01><0x12> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x12>

7.15.2 禁止触摸——0x13 控制器将不发送任何触摸坐标报告。但是,如果控制器处于休眠模式,则触摸仍然会唤醒控制器。 发送 :<0x55><0x01><0x13> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x13>

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7.15.3 校准——0x14 进入“校准”模式。该命令指示控制器进入这一模式:接受接下来的 4 次触摸作为校准点坐标。示例请参见通过控制器进行触摸传感器校准章节。 校准模式完成时,会自动将校准点坐标存储在片上控制器存储器中,并将 TouchOptions 寄存器的 CCE 位置 1。该

位置 1 时,控制器将会报告已使用预先采集的校准数据进行处理的触摸坐标。 在“校准”模式完成之前,通过发送任意命令可以取消该模式。 发送 :<0x55><0x02><0x14><校准类型>

校准类型 说明 0x04 4 点

接收 :<0x55><0x02><响应><0x14> 用于响应初始命令 <0x55><0x02><响应><0x14> 用于响应第 1 次目标触摸释放

<0x55><0x02><响应><0x14> 用于响应第 2 次目标触摸释放 <0x55><0x02><响应><0x14> 用于响应第 3 次目标触摸释放 <0x55><0x02><响应><0x14> 用于响应第 4 次目标触摸释放

为了提供正确的触摸方向,必须在触摸传感器上,按以下物理顺序输入 4 次连续校准触摸。

# 1 # 2 左上角 右上角

触摸传感器

# 4 # 3 左下角 右下角

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7.15.3.1 校准数据如何编码并存储到 EEPROM 中 本节仅用作参考信息。用户无需任何操作。 如果 CalibrationInset 非 0,则会对 4 次校准触摸中每次触摸的原始触摸坐标进行外延,原始触摸坐标由控制器解

码。然后,根据需要对 4 个坐标对进行重定向,使左上角为 小(X,Y)“原点”值对,右下角为 大(X,Y)值对。 处理后的校准值存储在 EEPROM 的 17 个地址单元中。在 EEPROM 中,校准数据存储在控制器工作参数存储位置

之后。控制器工作参数和校准数据前面均有分隔符值 0x55。坐标是 10 位有效值,按比例调节为 16 位,并存储在

高字节和低字节对中。 分隔符 左上角(节点 1) 右上角(节点 2) 右下角(节点 3) 左下角(节点 4) 翻转

X Y X Y X Y X Y 状态 低 高 低 高 低 高 低 高 低 高 低 高 低 高 低 高

地址 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18 0x19 0x1A 0x1B 0x1C 0x1D 0x1E 0x1F 0x20 0x21 0x22 0x23 0x24 0x25值 0x55

按以下方式解码以上数据: 1) 交换给定坐标存储的低字节和高字节的顺序。 2) 将 16 位值(存储的高字节和低字节)从十六进制转换为十进制。 3) 将结果除以 64,将 16 位存储值正确地重新按比例调节为 10 位有效坐标。 低字节 = 0x40 和高字节 = 0xF3 的示例:

交换 :0xF340 十六进制转换为十进制 :62272 除以 64 :973

翻转状态字节:R = 可读位,W = 可写位,U = 未实现位,读为 0

U–0 U–0 U–0 U–0 U–0 R/W R/W R/W – – – – – XYFLIP XFLIP YFLIP

Bit 7 Bit 0 bit 7-3 未实现:读为 0 bit 2 XYFLIP:X 和 Y 轴翻转位 1 = 翻转 X 和 Y 轴 0 = 不翻转 X 和 Y 轴 bit 1 XFLIP:X 轴翻转位 1 = 翻转 X 轴 0 = 不翻转 X 轴 bit 0 YFLIP:Y 轴翻转位 1 = 翻转 Y 轴 0 = 不翻转 Y 轴

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7.15.4 寄存器读取——0x20 从控制器寄存器单元读取值。该操作可用确定控制器配置设置。 配置寄存器定义为相对于寄存器组起始地址的偏移值。按以下方式读取寄存器。 1) 发出 <寄存器起始地址请求> 命令来获取寄存器组的起始地址。 2) 通过将寄存器的偏移值与寄存器组的起始地址相加,计算所需寄存器的绝对地址。 3) 使用所计算的寄存器绝对地址,按以下方式发出相应的 <寄存器读取> 命令。 发送 :<0x55><0x04><0x20><寄存器地址高字节><寄存器地址低字节><要读取的寄存器数量>

要读取的寄存器数量 :0x01 至 0x08 寄存器地址高字节 :0x00

接收 :<0x55><0x02 + 读取的寄存器数量><响应><0x20><寄存器值>…<寄存器值>

7.15.5 寄存器写入——0x21 向控制器寄存器单元写入值。该操作可用更改控制器配置设置。 配置寄存器定义为相对于寄存器组起始地址的偏移值。按以下方式写入寄存器。 1) 发出 <寄存器起始地址请求> 命令来获取寄存器组的起始地址。 2) 通过将寄存器的偏移值与寄存器组的起始地址相加,计算所需寄存器的绝对地址。 3) 使用所计算的寄存器绝对地址,按以下方式发出相应的 <寄存器写入> 命令。 发送 :<0x55><0x04 + 要写入的寄存器数量><0x21><寄存器地址高字节><寄存器地址低字节>

<要写入的寄存器数量><数据>…<数据>

要写入的寄存器数量 :0x01 至 0x08 寄存器地址高字节 :0x00

接收 :<0x55><0x02><响应><0x21>

7.15.6 寄存器起始地址请求——0x22 配置寄存器定义为相对于寄存器组起始地址的偏移值。该命令返回寄存器组的起始地址。 发送 :<0x55><0x01><0x22> 接收 :<0x55><0x03><响应><0x22><寄存器起始地址>

7.15.7 寄存器写入 EEPROM——0x23 将配置寄存器值保存到 EEPROM。通过该命令,控制器可以在控制器电源关闭再打开之后记住配置设置。 发送 :<0x55><0x01><0x23> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x23>

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7.15.8 EEPROM 读取——0x28 控制器具有 256 字节的片上 EEPROM。 • 前 128 个字节(地址范围 0x00–0x7F)由控制器保留,用于存储配置寄存器设置和校准数据。 • 后 128 个字节(地址范围 0x80–0xFF)供用户应用程序使用(如需要)。 该命令用于从 EEPROM 读取值。 发送 :<0x55><0x04><0x28><EEPROM 地址高字节><EEPROM 地址低字节><要读取的 EEPROM 单元数量>

要读取的 EEPROM 单元数量 :0x01 至 0x08 EEPROM 地址高字节 :0x00

接收 :<0x55><0x02 + 读取的 EEPROM 单元数量><响应><0x28><EEPROM 值>…<EEPROM 值>

7.15.9 EEPROM 写入——0x29 控制器具有 256 字节的片上 EEPROM。 • 前 128 个字节(地址范围 0x00–0x7F)由控制器保留,用于存储配置寄存器设置和校准数据。 • 后 128 个字节(地址范围 0x80–0xFF)供用户应用程序使用(如需要)。 该命令用于将值写入 EEPROM。

按以下方式写入 EEPROM。 发送 :<0x55><0x04 + 要写入的 EEPROM 单元数量><0x29><EEPROM 地址高字节><EEPROM 地址低字节>

<要写入的 EEPROM 单元数量><数据>…<数据>

要写入的 EEPROM 单元数量 :0x01 至 0x08 EEPROM 地址高字节 :0x00

接收 :<0x55><0x02><响应><0x29>

7.15.10 EEPROM 写入寄存器——0x2B 将适用的 EEPROM 数据写入配置寄存器。这会使控制器立即开始使用对 EEPROM 存储的配置寄存器值所作的更

改。关闭再打开控制器电源之后,控制器会自动使用对 EEPROM 存储的配置寄存器值所作的更改,无需发出该命

令。使用该命令时,无需关闭再打开电源。 发送 :<0x55><0x01><0x2B> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x2B>

警告:只写入用户 EEPROM 地址 0x80–0xFF。 需要执行以下操作之一将 EEPROM 更改为由控制器使用。 • 控制器电源必须先关闭再打开

或 • 发出“EEPROM 写入寄存器”命令

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7.16 通过控制器进行触摸传感器校准 由触摸屏控制器报告的坐标通常需要针对应用的视频显示器进行校准。该任务通常留给主机来执行。本文介绍的控

制器为该任务提供了一种功能,即可以发送已校准的坐标,而不是需要主机来执行该任务。如果使能该功能,它将

对所报告的触摸坐标应用预先采集的 4 点校准数据。校准仅考虑 X 和 Y 方向的比例调节。它不会修正由于视频显示

器上触摸屏旋转而产生的角度误差。 通过向控制器发送命令,可以在任意时间取消校准过程。 在校准过程完成时,校准数据会被自动存储到 EEPROM 中,并且使能“校准坐标”。 以下介绍了控制器的“校准”过程。 1) 通过发出 <禁止触摸> 命令禁止触摸报告。

发送 :<0x55><0x01><0x13> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x13>

2) 通过发出 <寄存器起始地址请求> 命令获取寄存器组起始地址。

对于该示例,以下使用了寄存器起始地址 0x07。

发送 :<0x55><0x01><0x22> 接收 :<0x55><0x03><0x00><0x22><0x07>

3) 通过将 CalibrationInset 寄存器的偏移值 0x0E 与寄存器组起始地址 0x07 相加,计算该寄存器的地址。

寄存器地址 = 寄存器起始地址 + CalibratioInset 寄存器偏移值 = 0x07 + 0x0E = 0x15 4) 计算所需的 CalibrationInset 寄存器值。

对于该示例,以下使用 12.5%的校准内移值。

CalibrationInset = 2 * 需要的校准内移百分比 = 2 * 12.5 = 25 = 0x19 5) 通过将所需值写入 CalibrationInset 寄存器来设置校准内移值。

发送 :<0x55><0x05><0x21><0x00><0x15><0x01><0x19> 接收 :<0x55><0x02><0x00><0x21>

6) 发出 <校准模式> 命令。

发送 :<0x55><0x02><0x14><0x04> 接收 :<0x55><0x02><0x00><0x14>

7) 软件在显示屏左上象限显示第一个校准点目标,并提示用户触摸并释放目标。

触摸并 释放目标

8) 等待用户触摸并释放第一个校准点目标。通过等待以下控制器响应来实现:<0x55><0x02><0x00><0x14>

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9) 软件在显示屏右上象限显示第二个校准点目标,并提示用户触摸并释放目标。

触摸并 释放目标

10) 等待用户触摸并释放第二个校准点目标。通过等待以下控制器响应来实现:<0x55><0x02><0x00><0x14> 11) 软件在显示屏右下象限显示第三个校准点目标,并提示用户触摸并释放目标。

12) 等待用户触摸并释放第三个校准点目标。通过等待以下控制器响应来实现:<0x55><0x02><0x00><0x14>

触摸并 释放目标

13) 软件在显示屏左下象限显示第四个校准点目标,并提示用户触摸并释放目标。

触摸并 释放目标

14) 等待用户触摸并释放第四个校准点目标。通过等待以下控制器响应来实现:<0x55><0x02><0x00><0x14> 15) 通过发出 <使能触摸> 命令使能触摸报告。

发送 :<0x55><0x01><0x12> 接收 :<0x55><0x02><响应><0x12>

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8 电阻式传感器基础 8.1 术语 ITO(氧化铟锡)是构成触摸传感器有效区域的阻性涂层。ITO是一种溅射沉积到触摸传感器层上的透明半导体。 柔性层、薄膜层或顶层是用户触摸的传感器上层。柔性指的是上层会由于触摸压力而物理弯曲。 稳固层或玻璃层是与显示器交界的传感器下层。 隔离粘结胶是一个粘胶边框,将柔性层和稳固层在周界处相接。 隔离点用于在柔性层和稳固层之间保持物理和电气隔离。这些点通常印制在稳固层上。 母线或银熔块将柔性层和稳固层上的ITO与传感器的接口出线端进行电气连接。母线通常是丝网印制的银墨。它们

的电阻系数通常远低于ITO。 X轴是触摸传感器的左右方向。 Y轴是触摸传感器的上下方向。 驱动线用于在传感器上产生电压梯度。 8.2 概述 电阻式 4、5 和 8 线触摸传感器由两个相互正对的导电层组成,两层之间保持物理隔离。触摸产生的力会使上层下

移,与下层电气接触。 触摸位置通常通过在触摸传感器的某一层或某个轴产生线性电压梯度来进行测量。该轴的触摸位置电压可以使用另

一个层进行测量。 以下给出了典型传感器结构的比较。

传感器 备注 4 线 价格低于 5 线或 8 线传感器

功耗低于 5 线传感器 线性度(无修正)高于 5 线传感器 柔性层损坏或电阻改变会影响触摸精度

5 线 在柔性层损坏的情况下可维持触摸精度 固有的非线性问题,通常需要触摸数据修正 电阻改变会影响触摸精度

8 线 价格高于 4 线传感器 功耗低于 5 线传感器 线性度(无修正)高于 5 线传感器 柔性层损坏会影响触摸精度 在电阻改变的情况下可维持触摸精度

表10:传感器比较

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8.3 4 线传感器 4 线电阻式触摸传感器由通过隔离点进行电气隔离的稳固层和柔性层组成。两层的母线相互垂直。触摸位置的确定

方式是,先在柔性层上产生一个电压梯度,并使用稳固层来测量柔性层的触摸位置电压。第二步是在稳固层上产生

一个电压梯度,并使用柔性层来测量稳固层的触摸位置电压。 驱动轴任意位置的测量电压都是可预测的。在驱动轴方向移动的触摸将产生线性变化的电压。在垂直于驱动轴方向

移动的触摸产生的电压相对不变。

图14:4 线解码

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8.4 8 线传感器 8 线电阻式触摸传感器由通过隔离点进行电气隔离的稳固层和柔性层组成。两层的母线相互垂直。触摸位置的确定

方式是,先在柔性层上产生一个电压梯度,并使用稳固层来测量柔性层的触摸位置电压。第二步是在稳固层上产生

一个电压梯度,并使用柔性层来测量稳固层的触摸位置电压。 驱动轴任意位置的测量电压都是可预测的。在驱动轴方向移动的触摸将产生线性变化的电压。在垂直于驱动轴方向

移动的触摸产生的电压相对不变。 8 线传感器的基本解码方法与 4 线传感器类似。不同之处在于 8 线传感器多了 4 个接点,用于向控制器回送传感器

参考电压。 由于母线中和控制器与传感器之间连接的电阻改变,触摸系统可能会产生电压损失。该电压损失会因产品使用、温

度和湿度而异。 在 4 线传感器中,电压损失的变化会表现为所报告触摸位置中的误差或漂移。8 线触摸传感器会由额外的 4 条参考

线自动随变化进行调节。通过这些参考线,控制器可以知道触摸传感器母线处的电压。

图15:8 线解码

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8.5 5 线传感器 5 线电阻式触摸传感器由通过隔离点进行电气隔离的稳固层和柔性层组成。触摸位置的确定方式是,先在柔性层上

在 X 轴方向产生一个电压梯度,并使用稳固层来测量该轴的触摸位置电压。第二步是在稳固层上在 Y 轴方向产生一

个电压梯度,并使用柔性层来测量该轴的触摸位置电压。 电压不像 4 线和 8 线传感器那样直接施加到工作层的边缘。电压施加到 5 线传感器的四个角。 要测量 X 轴,需要使用到传感器左上角和左下角的连接,以 0V(地)驱动层的左边缘。使用到传感器右上角和右

下角的连接,以+5Vdc 驱动右边缘。

要测量 Y 轴,需要使用到传感器左上角和右上角的连接,以 0V(地)驱动层的上边缘。使用到传感器左下角和右

下角的连接,以+5Vdc 驱动下边缘。 驱动轴任意位置的测量电压都是可预测的。在驱动轴方向移动的触摸将产生线性变化的电压。在垂直于驱动轴方向

移动的触摸产生的电压相对不变。

图16:5 线解码

8.6 总结 AR1000 系列电阻式触摸屏控制器可用于任意制造商的模拟电阻式 4、5 和 8 线触摸屏。它包含了通信和解码功

能,让用户可以使用 快速、 简单的方法在他们的应用中连接模拟电阻式触摸屏。 AR1000 系列的设计充分考虑了制造电阻式触摸屏的材料和工艺。AR1000 系列触摸屏控制器不仅可靠,而且可以

增强电阻式触摸屏的可靠性,并延长其寿命。

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9 电气规范 9.1 绝对 大值(†) 环境温度.............................................................................................................................................................-40°至+125°C 储存温度......................................................................................................................................................... -65°C 至+150°C VDD 引脚相对于 VSS 的电压 .............................................................................................................................-0.3V 至+6.5V 所有其他引脚相对于 VSS 的电压 ...................................................................................................... -0.3V 至(VDD + 0.3V) 总功耗 .........................................................................................................................................................................800 mW 流出 VSS 引脚的 大电流 ............................................................................................................................................300 mA 流入 VDD 引脚的 大电流............................................................................................................................................250 mA 输入钳位电流(VI < 0 或 VI > VDD)..........................................................................................................................± 20 mA 任一 I/O 引脚的 大输出灌电流......................................................................................................................................25 mA 任一 I/O 引脚的 大输出拉电流......................................................................................................................................25 mA † 注:如果器件工作条件超过上述“绝对 大值”,可能引起器件永久性损坏。这仅是极限参数,我们不建议器件工作在极限值

甚至超过上述极限值。器件长时间工作在极限条件下可能会影响其可靠性。

本器件对于 ESD 损坏非常敏感,必须采取相应的保护

措施。如果在应用中未正确处理和保护器件,则可能

导致器件部分或完全失效。

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10 封装 10.1 20 引脚 SOIC

图17:20 引脚 SOIC 封装

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10.2 20 引脚 SSOP

图18:20 引脚 SSOP 封装

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10.3 20 引脚 QFN(ML) 封装底部的金属板可以保留悬空,但建议将它与 VSS(电路地)连接。

图19:20 引脚 QFN 封装

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