基于AD7879的“兩點觸摸”手勢識別系統的實現

圖7.避免放大器輸出短接到VDD的應用圖

　　這種情況下，AD7879設置為從機轉換模式，并且僅測量半個周期。當AD7879完成轉換時，產生一個中斷，主處理器重新設置AD7879以測量第二個半周期，并且改變AD7879GPIO的值。第二轉換結束時，兩層的測量結果均存儲在器件中。

　　旋轉可以通過一個方向上的同時縮放和一個傾斜捏合來模擬，因此檢測旋轉并不困難。挑戰在于區別旋轉是順時針（CW）還是逆時針（CCW），這無法通過上述過程來實現。為了檢測旋轉及其方向，需要在兩層（有源層和無源層）上進行測量，如圖8所示。圖7中的電路無法滿足之一要求，圖9提出了一種新的拓撲結構。

圖8 順時針和逆時針旋轉時的電壓測量

　　圖9所示的拓撲結構實現了如下功能：

　　半周期1：電壓施加于Y層，同時測量（VY+–VY–）、VX–和VX+。每完成一個測量，AD7879就會產生一個中斷，以便處理器改變GPIO配置。

　　半周期2：電壓施加于X層，同時測量（VX+–VX–）、VY–和VY+。

　　圖9中的電路可以測量所有需要的電壓來實現全部性能，包括：a）單點觸摸位置；b）縮放、捏合、旋轉手勢檢測和量化；c）區別順時針與逆時針旋轉。用兩點觸摸手勢來完成單點觸摸操作時，可以估計手勢的中心位置。

圖9.單點觸摸位置和手勢檢測的應用圖

　　5 實用提示

　　輕柔手勢產生的電壓變化相當微細。通過放大這種變化，可以提高系統的魯棒性。例如，可以在屏幕的電極與AD7879的引腳之間增加一個小電阻，這將能提高有源層的壓降，但單點觸摸定位精度會有所下降。

　　另一種方法是僅在低端連接上增加一個電阻，當X層或Y層為有源層時，僅檢測X–或Y–電極。這樣就可以應用一定的增益，因為直流值相當低。

　　ADI公司有許多放大器和多路復用器可以滿足圖6、圖7和圖9所示應用的需求。測試電路使用AD8506雙通道運算放大器和ADG16xx系列模擬多路復用器；多路復用器的導通電阻很低，采用3.3V單電源供電。

　　6 結語

　　利用AD7879控制器和極少的輔助電路，可以檢測縮放、捏合和旋轉。只需在有源層上進行測量，就能識別這些手勢。在主處理器的控制下，利用兩個GPIO測量無源層的電壓，可以區別旋轉方向。在該處理器中執行相當簡單的算法，就能識別縮放、捏合和旋轉，估計其范圍、角度和方向。