CN103257737B - 一体化触摸屏控制模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一体化触摸屏控制模块。一体化触摸屏控制模块，包括一触控面板，一显示面板，触控面板设置于显示面板上方，显示面板固定安装于一电路板上，电路板上还设有一控制模块，触控面板和显示面板分别与控制模块连接，控制模块包括一触摸点感应单元、一显示驱动单元和一处理器单元，还包括一存储器，触摸点感应单元连接触控面板，显示驱动单元连接显示面板，存储器、触摸点感应单元和显示驱动单元分别与处理器单元连接。由于采用上述技术方案，本发明无需配合计算机和操作系统即可实现触控面板的触控功能；并且由于结构简单，体积轻便，便于封装集成到设备的显示终端部分，满足工业自动化的小型化和高集成度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种显示控制模块。
背景技术
传统的触摸屏必须通过配套的计算机和对应的操作系统及相关程序才能将触控命令与显示面板上的信息或者图像进行一一对应，以便完成触摸控制的功能。这种输入方式使得用户可以脱离键盘，直接在显示面板上进行各种操作，让使用者获得更直观的体验，在工业场合更可以精简操作步骤，方便操作的同时增加安全性。但是，由于必须配合计算机和操作系统，其投入成本和整套设备的体积不能得到有效控制，难以很好地满足工业自动化进程的高集成度和小型化的要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一体化触摸屏控制模块，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一体化触摸屏控制模块，包括一触控面板，一显示面板，所述触控面板设置于所述显示面板上方，所述显示面板固定安装于一电路板上，其特征在于，所述电路板上还设有一控制模块，所述触控面板和所述显示面板分别与所述控制模块连接；
所述控制模块包括一触摸点感应单元、一显示驱动单元和一处理器单元，还包括一存储器；
所述触摸点感应单元连接所述触控面板，所述显示驱动单元连接所述显示面板，所述存储器、所述触摸点感应单元和所述显示驱动单元分别与所述处理器单元连接。所述触摸点感应单元将触控面板在触击过程中产生的电位信息转换成处理器单元可以识别并处理的数位信息。
本发明通过所述控制模块将所述触控面板的各个触摸点位置和所述显示面板上的显示区域联系起来，所述存储器中存储有对应于触摸坐标数据的按键功能信息，所述处理器单元在读取到有效的触摸坐标数据时，调用所对应的按键功能信息，实现按键功能；所述存储器中存储的按键功能信息适时调整，调整过程为，通过所述处理器单元读取当前显示画面中的虚拟按键坐标以及虚拟按键功能，并将虚拟按键坐标和虚拟按键功能写入所述存储器作为按键功能信息，从而更新所述存储器中存储的按键功能信息。
所述处理器单元为一ARM芯片。ARM芯片是一种功耗较低，体积小巧轻便，性能较以往的单片机要强大很多的嵌入式微型处理器。本发明中，使用ARM芯片可以减小整个控制模块的体积，降低工作时的功耗。
所述存储器为一Nand Flash芯片。Nand Flash芯片是一种非易失性存储芯片，用于存放处理器单元进行工作时用到的各种临时数据和控制程序。
所述触控面板可采用电阻式触摸屏、电容式触摸屏或者红外触摸屏，还可以采用超声波触摸屏。
所述坐标地址转换单元为一A/D芯片， A/D芯片将触控面板在触击过程中产生的电位信息转换成处理器单元可以识别并处理的数位信息。
所述存储器中存储有一控制程序，所述控制程序包括一控件层和一界面层；
所述界面层为一显示界面，所述显示界面包括形象化的按钮和仪表盘等与现场设备相关的图像，通过所述显示界面，使用者可以方便的识别设备的各个功能信息，通过点击所述显示界面上的各个按钮可以触发不同的控制信号；
所述控件层包括各类文本编辑框、对话框和按钮等控件单元，所述控件单元不仅包括呈现在显示面板上的文本编辑框、对话框和按钮等图像元素，还包括对应的各种执行命令。
本发明中，通过所述控制程序，将相关设备的功能以按钮、对话框或者文本和图像的方式在显示面板上呈现出来，并且与触控面板上的对应位置形成一一对应的关系。当触击显示面板上显示的按钮等控件单元的图像元素时，触控面板的对应位置上会产生至少两个电位信号，该电位信号被A/D芯片解析后生成坐标数据传送给处理器单元，处理器单元根据该坐标数据查找到显示面板上对应位置显示的控件单元，并触发该控件单元对应的执行命令以便完成控制的功能。
所述电路板上还设有一时钟发生器，所述时钟发生器连接所述控制模块。
所述时钟发生器为一晶振。
所述时钟发生器连接一供电单元。
所述供电单元为一纽扣电池。
本发明中，时钟发生器工作时，会产生稳定的时钟信号，通过获取该时钟信号，整个控制模块中的各个芯片可以协调工作。
所述显示驱动单元为一FPGA芯片。
所述电路板上还设有一I/O模块，所述I/O模块与所述控制模块连接。
所述电路板上设有至少两种用于工业通讯用途的数据接口，至少两种所述数据接口与所述I/O模块连接。
所述数据接口可以是RS232串行接口、RS485串行接口，还可以是工业以太网接口或者CANBus工业总线接口。
有益效果：由于采用上述技术方案，本发明无需配合计算机和操作系统即可实现触控面板的触控功能；并且由于结构简单，体积轻便，便于封装集成到设备的显示终端部分，满足工业自动化的小型化和高集成度的要求。
附图说明
图1为本发明的连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1，一体化触摸屏控制模块，包括一电容式触摸屏2，一显示面板3，触控面板2和显示面板3分别连接一控制模块。控制模块设置在一电路板上，电路板上还设有一晶振7和给晶振7供电的纽扣电池8。控制模块包括一ARM芯片1、一Nand Flash芯片6、一触摸点感应电路4和一FPGA芯片5。触摸点感应电路4和FPGA芯片5分别连接ARM芯片1，Nand Flash芯片6也与ARM芯片1连接。显示面板3连接FPGA芯片5，触控面板2连接触摸点感应电路4。ARM芯片1是一种功耗较低，体积小巧轻便，性能较以往的单片机要强大很多的嵌入式微型处理器。本发明中，使用ARM芯片1可以减小整个控制模块的体积，降低工作时的功耗。NandFlash芯片6是一种非易失性存储芯片，用于存放ARM芯片1进行工作时用到的各种临时数据和控制程序。触摸点感应电路4将电容式触摸屏2在触击过程中产生的电位信息转换成ARM芯片可以识别并处理的数位信息。晶振7提供整个电路系统稳定的时钟信号，以便电路系统中的各个芯片能够协调工作。
本发明通过控制模块将触控面板的各个触摸点位置和显示面板上的显示区域联系起来，当触击触控面板上某一点时，控制模块将该点的位置信息转换成一组坐标数据，该坐标数据与显示面板驱动电路中的显示阵列数据形成一一对应的关系。
在Nand Flash芯片6中存储有一控制程序，该控制程序包括控件层和界面层。界面层为一显示界面，包括图形化的按钮和仪表盘等与现场设备相关的图像，通过显示界面，使用者可以方便的识别设备的各种功能，通过点击显示界面上的各个按钮可以触发不同的控制信号；控件层包括各类文本编辑框、对话框和按钮等控件单元，控件单元不仅包括呈现在显示面板上的文本编辑框、对话框和按钮等图像元素，还包括对应的各种执行命令。
本发明通过所述控制程序，将相关设备的功能以按钮、对话框或者文本和图像的方式在显示面板上呈现出来，并且与触控面板上的对应位置形成一一对应的关系。当触击显示面板上显示的按钮等控件单元的图像元素时，触控面板的对应位置上会产生一个电位信号，该电位信号被触摸点感应电路解析后生成坐标数据传送给处理器单元，处理器单元根据该坐标数据查找到显示面板上对应位置显示的控件单元，并触发该控件单元对应的执行命令以便完成控制的功能。
电路板上还设有一I/O模块9，I/O模块9连接ARM芯片1。在电路板上设有至少两种用于工业通讯用途的数据接口，这些数据接口均连接到I/O模块，通过I/O模块将外部数据传送给ARM芯片进行处理，同时也通过该I/O模块对外发送各类控制命令。这些数据接口包括RS232串行接口、RS485串行接口，工业以太网接口或者CANBus工业总线接口、CC-Link工业总线接口、Profibus接口等。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一体化触摸屏控制模块，包括一触控面板，一显示面板，所述触控面板设置于所述显示面板上方，所述显示面板固定安装于一电路板上，其特征在于，所述电路板上还设有一控制模块，所述触控面板和所述显示面板分别与所述控制模块连接；
所述控制模块包括一坐标地址转换单元、一显示驱动单元和一处理器单元，还包括一存储器；
所述坐标地址转换单元连接所述触控面板，所述显示驱动单元连接所述显示面板，所述存储器、所述坐标地址转换单元和所述显示驱动单元分别与所述处理器单元连接；
所述存储器中存储有一控制程序，所述控制程序包括一控件层和一界面层，所述界面层为一显示界面，所述显示界面包括与现场设备相关的图像，即形象化的按钮和仪表盘，通过所述显示界面，使用者可以方便的识别设备的各个功能信息，通过点击所述显示界面上的各个按钮可以触发不同的控制信号；
所述控件层包括控件单元，即各类文本编辑框、对话框和按钮，所述控件单元不仅包括图像元素，即呈现在显示面板上的文本编辑框、对话框和按钮，还包括对应的各种执行命令；
所述坐标地址转换单元为一A/D芯片；
当触击控件单元的图像元素，即显示面板上显示的按钮时，触控面板的对应位置上会产生至少两个电位信号，该电位信号被A/D芯片解析后生成坐标数据传送给处理器单元，处理器单元根据该坐标数据查找到显示面板上对应位置显示的控件单元，并触发该控件单元对应的执行命令以便完成控制的功能；
所述存储器中存储的按键功能信息适时调整，调整过程为，通过所述处理器单元读取当前显示画面中的虚拟按键坐标以及虚拟按键功能，并将虚拟按键坐标和虚拟按键功能写入所述存储器作为按键功能信息，从而更新所述存储器中存储的按键功能信息。
2.根据权利要求1所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述处理器单元为一ARM芯片。
3.根据权利要求2所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述存储器为一NandFlash芯片。
4.根据权利要求3所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述触控面板为一电阻式触摸屏。
5.根据权利要求1所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述电路板上还设有一时钟发生器，所述时钟发生器连接所述控制模块。
6.根据权利要求5所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述时钟发生器为一晶振。
7.根据权利要求6所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述显示驱动单元为一FPGA芯片。
8.根据权利要求7所述的一体化触摸屏控制模块，其特征在于，所述电路板上设有一I/O模块，所述I/O模块与所述控制模块连接。
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