CY8CTMA340電容觸摸屏控制器的研究

　　摘要：主要研究了一個(gè)新型的電容觸摸屏控制器CY8CTMA340的特性和應(yīng)用。它能支持多點(diǎn)觸控（多達(dá)4個(gè)手指同時(shí)在觸摸屏上）；可以識(shí)別手勢(shì)；擁有256個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)；低功耗，支持雙電源供電；有*的防水性能等改進(jìn)性特點(diǎn)。另外介紹了它的工作原理以及其I2C通信協(xié)議，zui后給出了基于此控制器的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
　　
　　關(guān)鍵詞：CY8CTMA340；電容觸摸屏控制器；I2C通信協(xié)議
　　
　　隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)電子產(chǎn)品的要求不斷提高，比如我們生活中常見的觸屏手機(jī)而言，觸摸屏控制器從電阻觸摸屏向電容觸摸屏，從單點(diǎn)觸控向多點(diǎn)觸控正進(jìn)行著不斷地改變，本文主要講述了一個(gè)新型的觸摸屏控制器CY8CTMA340的特性、工作原理、通信協(xié)議以及應(yīng)用。
　　
　　1、CY8CTMA340概述
　　
　　CY8CTMA340是由賽普拉斯半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的電容觸摸屏控制器。
　　
　　CY8CTMA340是一個(gè)帶有感應(yīng)技術(shù)的電容觸摸屏控制器，能支持4個(gè)手指同時(shí)在觸摸屏上，讀出它們的位置和手勢(shì)信息。CY8CTMA340通過其觸摸檢測(cè)裝置和位置分辨率算法來處理這組數(shù)字信息，這樣來決定每個(gè)手指在觸摸屏上的位置。手指的位置和移動(dòng)可以被進(jìn)一步處理并且可以被識(shí)別為單擊、雙擊、平移和縮放這樣一個(gè)手勢(shì)，然后把信息提供給主機(jī)。另外，CY8CTMA340系列產(chǎn)品增加了一些改進(jìn)性特點(diǎn)：較大手指、拇指檢測(cè)，手掌、臉部檢測(cè)，控制壓制和潮濕手指的追蹤，有*的防水性能，根據(jù)環(huán)境的改變也能自動(dòng)校準(zhǔn)參數(shù)，在有干擾的射頻環(huán)境下也能穩(wěn)定的運(yùn)行，還有多樣的通信協(xié)議，另外，它既支持單電源供電也能支持雙電源供電，有多種封裝形式。因此，CY8CTMA340具有其它同類產(chǎn)品所不具備的特殊優(yōu)點(diǎn)，主要有：
　　
　　·單芯片、多點(diǎn)觸控的電容觸摸屏控制器；
　　
　　·可追蹤2或4個(gè)手指的位置（X，Y和級(jí)）；
　　
　　·多達(dá)256傳感節(jié)點(diǎn)；
　　
　　·屏幕尺寸大到4．5時(shí)；
　　
　　·無噪聲分辨率一般為0．1mm；
　　
　　·8通道傳輸意味著更快的掃描觸摸屏；
　　
　　·核心精度可達(dá)0．7mm；
　　
　　·低功耗；
　　
　　·支持雙電源供電；
　　
　　·支持許多IT0制造商，LCD的供應(yīng)商；
　　
　　·支持SPI或I2C通信。
　　
　　2、CY8CTMA340工作原理
　　
　　CY8CTMA340內(nèi)部原理圖如圖1所示。　　
　　CY8CTMA340有8個(gè)通道，每個(gè)通道有4組感應(yīng)引腳，每個(gè)感應(yīng)引腳都可以被設(shè)置為接受感應(yīng)或者發(fā)送感應(yīng)。接收方從放置在接收和發(fā)送之間的電容上收集電荷，收集后的電荷被放在了一個(gè)內(nèi)部集成的電容上，這個(gè)就被叫做模擬整合。被集成電容收集的電荷然后就被模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，采樣的結(jié)果被收集為數(shù)字整合，數(shù)字整合的結(jié)束就代表完成了一個(gè)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，CPU就利用CY8CTMA340內(nèi)部提供的片上算法來處理這些數(shù)字信息。
　　
　　CY8CTMA340有3種電源狀態(tài)：（1）激活模式：這種模式下觸摸屏被激活開始掃描并且隔時(shí)刷新數(shù)據(jù)；（2）低功耗模式：觸摸屏以很慢的速率去掃描；（3）深度睡眠模式：這種模式下觸摸屏停止掃描并且CY8CTMA340處于低功耗的狀態(tài)，內(nèi)部時(shí)鐘已經(jīng)關(guān)閉，但是存儲(chǔ)器狀態(tài)和RAM仍然保持原來的狀態(tài)。CY8CTMA340有2種電源供電方式，單電源供電和雙電源供電，單電源供電簡(jiǎn)單方便，但是不穩(wěn)定。雙電源供電可以使芯片工作狀態(tài)更穩(wěn)定，缺點(diǎn)就是比較麻煩。圖2，圖3分別為單電源和雙電源供電的接線圖。　　
　　3、CY8CTMA340通信協(xié)議
　　
　　CY8CTMA340觸摸屏控制器zui關(guān)鍵的就是其通信協(xié)議的說明，通信模式控制著CY8CTMA340的啟動(dòng)并且把信息提供給主控制器。它有三種通信模式：運(yùn)行模式、系統(tǒng)信息模式、測(cè)試模式。在相同的通信模式下CY8CTMA340既可以支持I2C，也可以支持串行外設(shè)接口（SPI）。所有的模式都共享著主機(jī)模式（HST_MODE），主機(jī)模式就是主機(jī)用來控制CY8CTMA340改變換通信模式，可以使其處于低電狀態(tài)，控制其向深度睡眠模式轉(zhuǎn)變，控制這個(gè)芯片的復(fù)位。
　　
　　（1）運(yùn)行模式
　　
　　在運(yùn)行模式下，可以通過主機(jī)模式來控制電源的狀態(tài)，zui重要的是它可以向主機(jī)提供每個(gè)手指（zui多4個(gè)）的數(shù)據(jù)信息，例如地址信息，坐標(biāo)信息以及手勢(shì)的追蹤。
　　
　　（2）系統(tǒng)信息模式
　　
　　系統(tǒng)信息模式下可以進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)置的固件測(cè)試，可以對(duì)電源狀態(tài)、激活系統(tǒng)隔時(shí)刷新、觸屏超時(shí)、低電源隔時(shí)刷新設(shè)置。
　　
　　（3）系統(tǒng)測(cè)試模式
　　
　　在系統(tǒng)測(cè)試模式下三個(gè)數(shù)據(jù)是有用的：原始數(shù)據(jù)、信號(hào)數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
　　
　　I2C總線協(xié)議：　　
　　4、CY8CTMA340的應(yīng)用實(shí)例
　　
　　圖5是CY8CTMA340的一個(gè)應(yīng)用，圖示為其硬件電路連接示意圖。圖中所用的電容觸摸屏控制器為CY8CTMA340-48LQI-09（T），是48引腳的芯片，其支持的電容觸摸屏的尺寸zui大為4．5時(shí)，其芯片的ID為0591H，其左邊為電容觸摸屏，右邊與MCU相連，通過對(duì)MCU進(jìn)行I2C總線編程，通過通信協(xié)議從而控制觸摸屏控制器然后再作用于觸摸屏，使其有手指觸摸時(shí)可以檢測(cè)并作出相應(yīng)的應(yīng)答。　　
　　5、結(jié)束語(yǔ)
　　
　　本文主要講述了一個(gè)新型的觸摸屏控制器CY8CTMA340的特性以及應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及觸摸屏應(yīng)用逐漸普遍，人們對(duì)其性能要求不斷提高，CY8CTMA340以其多點(diǎn)觸控，識(shí)別手勢(shì)，低功耗高精度，支持雙電源供電，支持通信協(xié)議等一系列的改進(jìn)性的特點(diǎn)使其在同類型的產(chǎn)品中更適應(yīng)市場(chǎng)的需求，使得觸摸屏技術(shù)又有了更進(jìn)一步的提高。