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AW2246:触摸屏与呼吸灯完美结合的单芯片手机方案

(2009-10-14 16:31)
标签:艾为 AW2246
触摸屏与呼吸灯完美结合的单芯片手机方案

近几年来手机技术的发展可谓是日新月异,我们这个时代的人都见证了手机的整个发展历史。屏幕作为人机交互的主要构成部分之一,随着手机经历了一系列的发展,从最初的黑白屏幕到有更强图形表现力的灰度屏幕到后来的彩屏,继而是彩屏发色数的增加以及分辨率的不断提高。

随着触摸屏技术的成熟,手机屏幕更是掀起了一场意义深远的界面革命,实现了真正的视觉与触觉的互动。使得用户与屏幕及内嵌的应用融为一体,只要视线所及,都能简单地通过我们的手指触控互动。特别是手写功能的推出,使得触摸屏在中国用户中的使用得到了普及。

此外,随着跑马灯市场份额的慢慢萎缩,呼吸灯的兴起是这两年在中国手机行业掀起的另一场视觉革命。类似于跑马灯设计方案,呼吸灯技术通过对手机外壳的处理,安装上不同颜色的RGB灯装饰手机按键、外壳实现动感闪烁。在效果上呼吸灯又不同于跑马灯的花里胡哨,实现了“动中有静,静中有动”的视觉效果,当其闪动时,会使冰冷的手机光彩夺目。

针对国内手机用户在这方面的需求,艾为及时地推出了集成呼吸灯以及触摸屏驱动功能的单芯片AW2246,在实现触摸屏+呼吸灯的同时,解决了近几年一直困扰基带工程的“GPIO资源、PCB面积紧张”的老大难问题。

本文主要介绍相关的原理以及实现的方案。

电阻式触摸屏技术介绍

 

图1、电阻式触摸屏的等效模型

图1(a)为电阻触摸屏的侧面剖视图,实际使用时,会在PET层上附上一层硬凃层,以保护在触摸时手指等硬物刮伤PET薄膜。在玻璃或PET基板上覆盖的两层均匀导电、透明的ITO层,分别作为X、Y电极。两个电极之间由约千分之一英寸厚的一些隔离支点绝缘分开。下层的ITO由LCD的玻璃基板支撑。当有物体接触触摸屏表面时,上层的ITO导电层发生形变与下层ITO接触并在该点连通电路。等效的电路模型如图1(b)所示,图中连接上下极板的电阻表现为触摸的压力大小。

图2为四线电阻式触摸屏驱动器测量X、Y轴坐标的原理,ADC输入端通过采集接触点的电压值,经过ADC转换成数字信号输出。BB接收传输过来的数据,通过计算转换成该接触点在屏上的对应坐标位置。电阻式触摸屏除了可以计算出接触点的坐标,还可以检测出接触的压力大小,这是由于上下层ITO发生接触后,在接触点上是有电阻存在的,该电阻值由接触的压力决定,压力越大阻值越小。

 

图2、电阻式触摸驱动测量Y轴坐标等效图

呼吸灯介绍

目前市面上大部分手机呼吸灯的效果是通过软件控制RGB灯来实现各种图案,但是现在市场上支持实现这种效果的驱动芯片不是以前的跑马灯方案就是用背光驱动芯片,前者成本太高,后者效果太差。艾为针对目前呼吸灯在手机中的实际使用情况,实时的推出AW2246在集成了触摸屏驱动功能的同时,使基带工程师能够实现复杂的呼吸灯效果。

 

图3、RGB电流与调光步长的对数关系

     经研究,如果流过RGB电流是对数变化,对应的RGB亮度则是线性变化。如图3所示,为了能够实现淡进淡出的独特效果,AW2246采用32步分段线性调光,使得流过RGB的电流大小与调光的步长近似成对数关系,实现RGB亮度的线性变化。同时还采用了寄存器单独控制每路RGB的工作状态,在节省GPIO资源的同时,丰富了呼吸灯的效果。

触摸屏中的呼吸灯方案

 

曾经有位业内的高手抱怨到“现在的客户要求太高了,特别是在有触摸屏的项目中还要加呼吸灯功能,GPIO资源不够啊!”现在可以不用担心,艾为在不增加GPIO资源及PCB面积的前提下,提供了基于目前普遍应用的四线电阻式触摸屏平台开发了集成呼吸灯的触摸屏驱动方案,如图4所示。

在触摸屏控制方面,图4方案可以基本做到软硬件一致。区别于一般的背光驱动,呼吸灯使用时流过每路RGB的电流一般在10mA以下,但是要求灯的个数比较多。该方案可以通过设置RISET电阻的大小,每路的电流最大可以支持30mA,使得每路可以支持3个RGB。软件工程师可以通过SPI指令分别控制4路RGB的不同亮度以及不同的跳变方式,实现绚丽多彩的效果。

上述方案除了支持呼吸灯的触摸屏方案,还支持触摸屏+背光驱动的应用,在降低GPIO资源的同时,给超薄、滑盖机型提供了最佳的设计方案。

 

 

余维学

上海艾为电子技术有限公司

yuweixue@awinic.com.cn

 

评 论
6楼 52RD网友 发表于 2010-8-5 22:52 回复
会有频闪的现象吗?
5楼 52RD网友 发表于 2009-12-9 17:12 回复
当背光驱动+触摸用 省资源,很好的.I2C 接口的就更好了
4楼 cccheng 发表于 2009-10-28 12:11 回复
不错,不错
3楼 derek_deng 发表于 2009-10-21 17:09 回复
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2楼 kingbo8070 发表于 2009-10-15 09:44 回复
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1楼 chainer 发表于 2009-10-14 19:40 回复
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zwww1212艾为哪颗FM LNA IC 呢?(2-18)
52RD网友孙总这个造型变化很大啊(1-3)
yuzhouyouling天啊。。推荐日志里全是艾为的软文。。。。(12-5)
xtwang1016加油!努力!(10-25)
52RD网友虽然不恰当。。。蛮装逼的(9-29)
52RD网友写得不错(9-18)
caiqing07104感谢楼主分享, 技术贴!(9-12)
caiqing07104感谢楼主分享!!(9-12)