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手写板的设计

200910.12

1.设计背景

拿容桂工资现状来说，德怡电子有限公司在薪酬方面相对于其他同类型中小

企业来说还是比较优厚的，就拿订单比较充足的上个月薪酬作为比较，一个生产

工只要跟车间正常上下班的情况下能得到2000左右的薪水。再加上各方面的鼓

励政策及福利政策，无疑是处于容桂各企业的上游水平。但人员流失及员工工作

情绪不稳定的问题始终困扰着企业。追根究底还是生产淡季及旺季交替使得员工

的上班时间得不到保障，工作时间不稳定。从而导致了上面所述人个人情绪及人

员流失问题。

在员工紧缺的现阶段，留住员工的心显得迫在眉睫。怎么才能解决生产忙的

时候人手不足，生产不忙的时候产能过剩的问题呢？

Ito触摸屏及微波炉薄膜开关都是作为一项生产配件出售，我们的客户是下

级厂商，很大程度上会受他们的销售业绩影响，对他们的订单依赖很高。要解决

生产旺季及淡季的交替所产生的问题就只能靠延长交替周期或者使交替消失。显

然这单靠订单的话是很难办到的，所以开发自主生产的产品显得十分必要。这就

是为什么我们要设计手写板的原因之一。

其二是现在德怡电子所生产的触摸屏及电路板均是手写板的主要元件之一，

所以对于手写板的生产可以说是具有一定的优势。

其三手写板设计简单，制造容易，市场较广，很适合当公司的开发产品。

基本结构和工作原理

手写笔的出现就是为了输入中文，使用者不需要再学习其它的输

入法就可以很轻松的输入中文，当然这还需要专门的手写识别软件。

同时手写笔还具有鼠标的作用，可以代替鼠标操作Windows，并可以

作画。

基本结构：手写板上有连接线，接在电脑的串口，有些还要使用

键盘孔获得电源，即将其上面的键盘口的一头接键盘，另一头接电脑

的PS/2输入口。但我们设计的是usb手写板，其主要机构由：触摸

屏,外观架构，usb四脚接线（负责供电及信号反馈）,集成电路板及

PC软件驱动所组成。

工作原理：电阻式手写板是由一层可变形的电阻薄膜和一层固定

的电阻薄膜构成，中间由空气相隔离。其工作原理是:当用笔或手指

接触电阻式触摸板时，上层电阻受压变形并与下层电阻接触，下层电

阻薄膜就能感应出笔或手指的位置。再由触摸屏收集电压信号通过

fpc送到集成电路，再由集成电路处理分析后经A/D转换器把电压信

号转成数字信号。再通过usb接口传递到pc机上完成一个数字信号

采集的过程。

系统组成原理

触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器和微控制器三部分组

成。一个实际的触摸屏输入系统中采用德怡电子有限公司的四线电阻

式触摸屏，触摸屏控制器采用触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制

器和微控制器三部分组成。一个实际的触摸屏输入系统，在该系统中

触摸屏采用本公司的四线电阻式触摸屏，触摸屏控制器采用ADS7846，

微控制器为MotorolaM·CORE系列的MMC2107。

这里我们对触摸屏的工作原理不作过多的介绍了，重点说明的是

ADS7846及MMC2107的工作原理。各种类型的触摸屏均有其相应的控

制器，如：ADS7846是四线式触摸屏的控制器，而ADS7845是五线式

触摸屏的控制器。控制器的主要功能是分时向X、Y电极对施加电压，

并把测量电极上的电压信号转换为相应触摸点的X、Y坐标。

1).操作原理ADS7846内部有一个由多个模拟开关组成的供电-测量电路网

络和12位的A/D转换器。ADS7846根据微控制器发来的不同测量命令导通不同

的模拟开关，以便向工作面电极对提供电压，并把相应测量电极上的触点坐标位

置所对应的电压模拟量引入A/D转换器。在触摸点X、Y坐标的测量过程中，测

量电压与测量点的等效电路

2).数字接口，ADS7846与MMC2107之间通过标准的SPI口相连，由MMC2107

启动3次SPI传送来完成转换。第一次SPI传送由MMC2107向ADS846发控制字，

包括起始位、通道选择、8/12位模式、差分/单端选择和掉电模式选择，接下来

的两次SPI传送则是MMC2107从ADS7846取A/D转换结果数据（最后四位自动补

零），完成触摸屏控制器和微控制器之间的一次通信。

实际应用举例