TTSP方案轻松实现多点电容触摸屏的设计

三. TTSP方案轻松实现多点电容触摸屏的设计

TTSP是TrueTouch Standard Product的缩写。它是Cypress为电容触摸屏应用而开发的标准产品。TTSP是基于PSoC并在其中嵌入了专门为多点电容触摸屏而设计的TTUM模块。就象PSoC一样，它也是一个真正的数模混合信号处理芯片。TTSP不仅包含了用于检测互电容和自电容的硬件电路模块，而且包括非常丰富的软件；在它的软件中，不仅包含用于控制和协调硬件电路工作的程序，而且包括各种各样的信号处理和多种算法程序，还有与主控芯片的通信程序和Bootloader程序。对于一个多点电容触摸屏设计而言，它是一个真正的单芯片解决方案。

1. 容易使用

容易使用是TTSP方案的第一个特点。在TTSP方案中它不需要用户写一行代码。仅需要用户通过管脚定义和设置参数或选择参数就可以得到所有需要的代码。它大致可以分为三步完成这些设置。第一步在PSoC Designer 的开发平台上通过TTUM模块的Wizard Form设置触摸屏上感应器排和列的数目并且定义排和列上的每一个感应器到TTSP芯片上可以用作感应器发射或接受的管脚上。这种定义通过鼠标点击感应器在排和列中的序号并拖动鼠标到代表芯片管脚名称的方块上就可完成。见图1。

图1 定义感应器到芯片管脚

在X和Y方向的最大分辨率也在此设定。在Wizard Form的其他选项夹中还可以选择一些与扫描密切相关的初始设定值，如扫描所使用的频率、一次转换中子转换的次数和一次子转换所使用的扫描信号的周期数等等。第二步在TTUM的参数表中设置参数。在TTUM的参数表中包括了象手指信号阈值、噪声阈值、最多可给出的手指数目、多种数字滤波器的选择等等各种各样的参数选择。第三步是选择通信协议和协议参数。通信协议包括I2C、SPI和UART。协议参数包括端口及端口号定义，通信速率等等。所有参数设置完毕，通过点击Generate/Building Project所有的代码就产生了。将其中的十六进制代码编程到TTSP芯片中，通过USB-I2C桥工具和TTUM模块所配带的调试软件TUNER就可以对触摸屏系统进行调试了。图2是使用TUNER调试的一个界面。

图2 使用TUNER调试的一个界面

2. 功能完备

TTSP方案最多可提供十个手指的触摸检测，四个手指的连续跟踪，最多可以识别单触点的十四种手势和两个手指的二十七种手势。它不仅可以实施互电容扫描，也可以实施自电容扫描。事实上它还可以实施互电容和自电容的交替扫描，正是这种交替扫描的使用，使多点电容触摸屏的性能得到了提升。多点电容触摸屏的防水功能设计和手写笔的实现就是利用了互电容和自电容的交替扫描和选择性扫描。TTSP允许用户在同一个触摸屏项目中同时使用触摸按键，这对有些希望使用与触摸屏加分开的触摸按键的手机用户是非常有益的。TTSP所提供的调试功能也使多点电容触摸屏的开发变得更直观和容易。TTSP方案支持手写笔和接近检测使得它的功能显得更为完备。

3. 性能良好

TTSP方案有不仅有足够高的灵敏度来检测手指的触摸，它也有足够高的灵敏度来检测手写笔的“触摸”和滑动。TTSP方案有很强的噪声免疫力，它不仅通过合理的硬件设计来减少输入噪声，更是针对各种各样的噪声开发了多种专门的滤波软件来消除噪声的影响。尤其是对于低档充电器噪声，它使用了专门为之开发的现在被命名为“盔甲”的滤波方法，对其噪声实施了有效的抑制。通过选择性地使用这些滤波器可以使TTSP具有足够高的信噪比。TTSP方案在触摸屏的中间区域的定位精度可以达到0.5mm，在触摸屏的边沿的定位精度可以小于1.5mm。TTSP方案也是低功耗的，在完全激活的情况下功耗小于35mW、在待机的状态下功耗小于100uW。TTSP方案更是单芯片、外围元件只有4～5只小电容、方便FPC布线的小体积高效率方案。

四.结束语

虽然多点电容触摸屏设计有诸多设计挑战，但使用TTSP方案可以帮助设计者轻松面对这些挑战，使多点电容触摸屏设计比以往更容易、更快。

参考文献

1. 带多点触控功能的电容式触摸屏方案 – 周永宏 世界电子元器件 - 2008(4)

2.触摸屏多点触摸技术揭秘 - 郑赞 电子产品世界 2008年11期

（编辑：石头）