一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，包括：顯示屏；與所述顯示屏面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層；與所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。該矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)不僅通過與多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了能夠支持同時(shí)操作觸摸屏上的多個(gè)圖標(biāo)按鍵，而且該開關(guān)結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)簡單，不需要專用驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU就能正常工作，進(jìn)一步降低了成本。
【專利說明】一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及觸摸開關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今的車輛中，人們?cè)絹碓蕉嗟慕佑|到觸摸屏，利用這種技術(shù)用戶只要用手指輕輕觸碰觸摸屏上的圖標(biāo)或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更加直接。
[0003]傳統(tǒng)電阻觸摸屏的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是由上下兩層IT0(Indium tin oxide，銦錫氧化物)薄膜構(gòu)成，當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常絕緣的兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了一個(gè)接觸，控制器偵測(cè)到這個(gè)接通后，其中一面導(dǎo)電層接通y軸方向的5 V均勻電壓場，另一導(dǎo)電層將接觸點(diǎn)的電壓引至控制卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到電壓值后與5 V相比即可得觸摸點(diǎn)的y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)，但是在同一時(shí)間只能測(cè)出一個(gè)接觸點(diǎn)的位置，并且通常需要采用專用的觸摸屏驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU來正常工作，否則太占用MCU的資源，從而影響整個(gè)系統(tǒng)。
[0004]因此，傳統(tǒng)的電阻觸摸屏開關(guān)，只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)觸摸，難以滿足同時(shí)操作不同圖標(biāo)按鍵的需求，而且還要采用專用驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU才能正常工作，造成成本的增加。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，既能支持同時(shí)操作觸摸屏上的多個(gè)圖標(biāo)按鍵，也可以簡化電阻觸摸屏的驅(qū)動(dòng)電路、降低成本。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，包括:
[0008]顯示屏；
[0009]與所述顯示屏面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層；
[0010]與所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。
[0011]優(yōu)選的，還包括:與所述按壓導(dǎo)電層面接觸，用于保護(hù)所述按壓導(dǎo)電層的透明防刮層。
[0012]優(yōu)選的，所述透明防刮層為透明防刮塑料層。
[0013]優(yōu)選的，所述按壓導(dǎo)電層包括:
[0014]與所述顯示屏面接觸的透明內(nèi)層ITO薄膜；
[0015]透明外層ITO薄膜；
[0016]設(shè)置于所述透明內(nèi)層ITO薄膜與所述透明外層ITO薄膜之間的透明隔離點(diǎn)層。
[0017]優(yōu)選的，所述顯示屏為IXD顯示屏。
[0018]優(yōu)選的，所述矩陣式檢測(cè)電路包括多個(gè)與所述導(dǎo)電區(qū)域?qū)?yīng)的子檢測(cè)電路；
[0019]所述子檢測(cè)電路的一端與MCU微型控制器的輸入/輸出端口相連，另一端通過所述導(dǎo)電區(qū)域與所述MCU微型控制器的模擬/數(shù)字采樣口相連、通過所述導(dǎo)電區(qū)域以及限流電阻接地。
[0020]優(yōu)選的，所述限流電阻為可變電阻。
[0021]優(yōu)選的，所述子檢測(cè)電路包括:
[0022]第一電阻；
[0023]第二電阻；
[0024]與所述第一電阻、所述第二電阻以及電源電壓相連的三極管。
[0025]優(yōu)選的，所述三極管為PNP型三極管，所述三極管的基極通過所述第一電阻與所述MCU微型控制器的輸入/輸出端口相連，發(fā)射級(jí)與所述電源電壓相連，集電極通過所述第二電阻與所述導(dǎo)電區(qū)域相連。
[0026]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電區(qū)域的個(gè)數(shù)為6個(gè)。
[0027]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，包括:顯示屏；與所述顯示屏面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層；與所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。該矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)不僅通過與多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了能夠支持同時(shí)操作觸摸屏上的多個(gè)圖標(biāo)按鍵，而且該開關(guān)結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)簡單，不需要專用驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU就能正常工作，進(jìn)一步降低了成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種導(dǎo)電區(qū)域布置圖；
[0031]圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種矩陣式檢測(cè)電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0033]為克服現(xiàn)有技術(shù)中的電阻觸摸屏開關(guān)只能單點(diǎn)觸摸，難以滿足同時(shí)操作不同圖標(biāo)按鍵的需求，而且還要采用專用驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU才能正常工作，造成成本的增加的問題，本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，具體方案如下。
[0034]本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，如圖1所示，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。該矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)包括:
[0035]顯示屏101。
[0036]具體的，在本申請(qǐng)中，顯示屏101可以為IXD顯示屏，當(dāng)然也可以為其他形式的顯示屏，在此不作限制，可以根據(jù)具體情況選擇。該顯示屏用于顯示開關(guān)及示意圖標(biāo)，以供用戶點(diǎn)選。
[0037]與顯示屏101面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層，其中，按壓導(dǎo)電層包括:
[0038]與顯示屏101面接觸的透明內(nèi)層ITO (Indium tin oxide,銦錫氧化物)薄膜102。
[0039]透明外層ITO薄膜104。
[0040]其中，內(nèi)層透明ITO薄膜102和外層透明ITO薄膜104都為導(dǎo)電層，當(dāng)無手指按壓時(shí)，兩層之間由于透明隔離點(diǎn)層103的作用是絕緣的；當(dāng)被手指按壓時(shí)，按壓的位置會(huì)形成電極接觸導(dǎo)通，從而可以通過與其相連的矩陣式檢測(cè)電路識(shí)別出該觸摸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的開關(guān)。
[0041]設(shè)置于透明內(nèi)層ITO薄膜102與透明外層ITO薄膜104之間的透明隔離點(diǎn)層103。
[0042]透明隔離點(diǎn)層103使用的是一種絕緣材質(zhì)，用于隔離內(nèi)層透明ITO薄膜102和外層透明ITO薄膜104，以保證該觸控開關(guān)在無任何按壓動(dòng)作時(shí)，兩層ITO薄膜是相互絕緣的。
[0043]具體的，在本申請(qǐng)中，導(dǎo)電區(qū)域的個(gè)數(shù)可以設(shè)置為6個(gè)，當(dāng)然也可以為其他個(gè)數(shù)，在此不做限定，可以根據(jù)具體情況選擇。
[0044]如圖2所示，圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種導(dǎo)電區(qū)域布置圖。在內(nèi)層透明ITO薄膜102上設(shè)置有A'、B '、C'、D '、E '、F'六個(gè)ITO導(dǎo)電區(qū)域，外層透明ITO薄膜104相應(yīng)的位置上設(shè)置有A、B、C、D、E、F六個(gè)ITO導(dǎo)電區(qū)域，對(duì)應(yīng)為6個(gè)開關(guān)，當(dāng)按壓透明外層ITO薄膜104的A區(qū)域時(shí)，該A區(qū)域會(huì)與內(nèi)層ITO薄膜2上的A '區(qū)域接觸導(dǎo)通，此時(shí)由矩陣式檢測(cè)電路識(shí)別判斷出A區(qū)域?qū)?yīng)的開關(guān)導(dǎo)通，同理，可以檢測(cè)出B和B '、(^PC'、D和、E和E,、？和!^等其余五個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的五個(gè)開關(guān)狀態(tài)。
[0045]與多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。
[0046]在本申請(qǐng)中，矩陣式檢測(cè)電路包括多個(gè)與導(dǎo)電區(qū)域?qū)?yīng)的子檢測(cè)電路；子檢測(cè)電路的一端與MCU微型控制器的輸入/輸出端口相連，另一端通過導(dǎo)電區(qū)域與所述MCU微型控制器的模擬/數(shù)字采樣口相連、通過導(dǎo)電區(qū)域以及限流電阻接地，其中，限流電阻為可變電阻。
[0047]具體的，子檢測(cè)電路包括:第一電阻；第二電阻；與第一電阻、第二電阻以及電源電壓相連的三極管。三極管可以為PNP型三極管，當(dāng)然也可以為NPN型三極管，在此不作限制，可以根據(jù)具體情況選定。當(dāng)三極管為PNP型三極管時(shí)，三極管的基極通過第一電阻與MCU微型控制器的輸入/輸出端口相連，發(fā)射級(jí)與電源電壓相連，集電極通過第二電阻與導(dǎo)電區(qū)域相連。
[0048]如圖3所示，圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種矩陣式檢測(cè)電路原理圖。圖3即為三極管選用PNP型三極管時(shí)的電路原理圖。MCU為包含有m路輸入/輸出口和至少η路模擬/數(shù)字采樣口的普通微型單片機(jī)控制器，1l?1m為MCU的輸入/輸出口，ADl?ADn為MCU的模擬/數(shù)字采樣口，對(duì)應(yīng)的可以檢測(cè)出m行η列個(gè)觸摸開關(guān)。圖中標(biāo)示的Rll、R12、R13、R21、R22、R23即為每個(gè)子檢測(cè)模塊中的第一電阻，R14、R15、R16、R24、R25、R26即為每個(gè)子檢測(cè)模塊中的第二電阻，R17、R18、R19、R27、R28、R29即為限流電阻，Rll?R19和R21?R29均為普通電阻，電阻大小通常要根據(jù)Α、B、C、D、E、F六個(gè)ITO導(dǎo)電區(qū)域的導(dǎo)電參數(shù)來設(shè)定。圖中標(biāo)示的A和A ^、8和。、(:和(^、0和1^ ^和^以及F和!^為對(duì)應(yīng)的六個(gè)ITO導(dǎo)電區(qū)域開關(guān)。
[0049]本實(shí)施例以2行3列，共六個(gè)ITO導(dǎo)電開關(guān)A和V、8和"、C和C、0和D '、E和E '以及F和F '為例，具體說明多點(diǎn)觸摸開關(guān)識(shí)別的原理如下:
[0050]該MCU的輸入/輸出口有1l和102兩個(gè)，模擬/數(shù)字采樣口共有AD1、AD2和AD3三個(gè)，對(duì)應(yīng)于A和A ' ^和^、(:和(^、0和0'、E和E/以及F和F '的六個(gè)ITO導(dǎo)電區(qū)域，被分配為兩行三列。其中1l連接于開關(guān)A和A '、8和8'以及C和C'，即行一，102連接于開關(guān)D和!^、E和E,以及F和！^，即行二。其中，ADl連接于開關(guān)A和A ; , D D ;，即列一，AD2連接于開關(guān)B和B ' , E E ;，即列二，AD3連接于開關(guān)C和C ; 4和？'，即列三。
[0051]對(duì)于上述描述的六個(gè)區(qū)域開關(guān)的檢測(cè)方式如下:
[0052]步驟一:MCU首先設(shè)置1l和102為輸出口，并將1l置為高電平輸出，102設(shè)置為低電平輸出，使得行一的T11、T12和T13三個(gè)PNP三極管導(dǎo)通，行二的T21、T22和T23三個(gè)
PNP三極管截止。
[0053]步驟二:AD1、AD2和AD3開始采樣行一中的三個(gè)列對(duì)應(yīng)的開關(guān)A和A ' ^和…、C和C '，當(dāng)對(duì)應(yīng)的列的開關(guān)被按壓導(dǎo)通時(shí)，則對(duì)應(yīng)的列的模擬/數(shù)字采樣值就大于零，否則等于零。
[0054]舉例說明:若AD1、AD2和AD3的采樣值均為零，表示開關(guān)A和V、B和V、C和C丨均未被按壓導(dǎo)通；若ADl的采樣值大于零，AD2和AD3的采樣值為零則表示開關(guān)A和A ;被按壓導(dǎo)通，而開關(guān)B和V及C和C未被按壓導(dǎo)通；若ADl和AD2的采樣值大于零，AD3的采樣值為零，則表示開關(guān)A和A'及B和B'被按壓導(dǎo)通，而開關(guān)C和C '未被按壓導(dǎo)通；若AD1、AD2和AD3的采樣值均大于零，則表示開關(guān)A和V、B和f及C和C均被按壓導(dǎo)通。
[0055]步驟三:MCU首先設(shè)置1l和102為輸出口，并將1l置為低電平輸出，102設(shè)置為高電平輸出，使得行一的T11、T12和T13三個(gè)PNP型三極管截止，行二的T21、T22和T23
三個(gè)PNP型三極管導(dǎo)通。
[0056]步驟四:AD1、AD2和AD3開始采樣行二中的三個(gè)列對(duì)應(yīng)的開關(guān)D和D '、E和E '以及F和F '，當(dāng)對(duì)應(yīng)的列的開關(guān)被按壓導(dǎo)通時(shí)，則對(duì)應(yīng)的列的模擬/數(shù)字采樣值就大于零，否則等于零。
[0057]步驟五:返回步驟一，循環(huán)檢測(cè)開關(guān)導(dǎo)通與否。
[0058]該矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)還包括:與按壓導(dǎo)電層面接觸，用于保護(hù)按壓導(dǎo)電層的透明防刮層105。其中，透明防刮層105為透明防刮塑料層，用于保護(hù)內(nèi)層透明ITO薄膜102、透明隔離點(diǎn)層103和外層透明ITO薄膜104構(gòu)成的按壓導(dǎo)電層。
[0059]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型提供了一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，包括:顯示屏；與所述顯示屏面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層；與所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。該矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)不僅通過與多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)了能夠支持同時(shí)操作觸摸屏上的多個(gè)圖標(biāo)按鍵，而且該開關(guān)結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)簡單，不需要專用驅(qū)動(dòng)芯片配合MCU就能正常工作，進(jìn)一步降低了成本。
[0060]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0061]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，包括: 顯示屏； 與所述顯示屏面接觸，并且設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域的按壓導(dǎo)電層； 與所述多個(gè)導(dǎo)電區(qū)域相連的矩陣式檢測(cè)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，還包括:與所述按壓導(dǎo)電層面接觸，用于保護(hù)所述按壓導(dǎo)電層的透明防刮層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述透明防刮層為透明防刮塑料層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述按壓導(dǎo)電層包括: 與所述顯示屏面接觸的透明內(nèi)層110薄膜； 透明外層110薄膜； 設(shè)置于所述透明內(nèi)層110薄膜與所述透明外層110薄膜之間的透明隔離點(diǎn)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述顯示屏為1X0顯示屏。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述矩陣式檢測(cè)電路包括多個(gè)與所述導(dǎo)電區(qū)域?qū)?yīng)的子檢測(cè)電路； 所述子檢測(cè)電路的一端與1⑶微型控制器的輸入/輸出端口相連，另一端通過所述導(dǎo)電區(qū)域與所述微型控制器的模擬/數(shù)字采樣口相連、通過所述導(dǎo)電區(qū)域以及限流電阻接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述限流電阻為可變電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述子檢測(cè)電路包括: 第一電阻； 第二電阻； 與所述第一電阻、所述第二電阻以及電源電壓相連的三極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述三極管為？冊(cè)型三極管，所述三極管的基極通過所述第一電阻與所述微型控制器的輸入/輸出端口相連，發(fā)射級(jí)與所述電源電壓相連，集電極通過所述第二電阻與所述導(dǎo)電區(qū)域相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式多點(diǎn)觸控開關(guān)，其特征在于，所述導(dǎo)電區(qū)域的個(gè)數(shù)為6個(gè)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204166318SQ201420553145
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】唐先紅, 李鵑 申請(qǐng)人:上?？剖肋_(dá)-華陽汽車電器有限公司, 科世達(dá)（上海）管理有限公司