如何使用很少的IO端口线将该触摸键直接与LCD相连的电容式触摸控制方案

在本应用笔记中，我们将讨论如何使用IO端口实现触摸键。我们还将展示如何使用很少的IO端口线将该触摸键直接与LCD相连。对于电容式触摸控制的低成本解决方案，本笔记中将讨论两种方法进行描述。

大多数手持式或壁挂式仪器都需要显示屏和一些按键。这些通常构成产品成本的很大一部分。最经济的显示器是玻璃LCD，它直接由微控制器驱动，因此不需要显示控制器。缺点是显示器上的段数限制为可用的可用I / O端口线的数量。成本最低的按键是PCB上由铜焊盘制成的触摸键，因此成本可忽略不计。缺点是每个键必须是指垫的大小，并且很难以矩阵格式实现。但是，对于只有几个键的小型7段或14段显示器，这种操作方法将是经济的。

玻璃LCD驱动信号

考虑最简单的LCD显示器。它只有一个细分。要操作该网段，它必须具有一个底板，通常称为COM平面。在段（SEG）和COM之间施加电压以接通段。为了停止在段上建立DC电压，请切换电压，以便有效DC电平为0，段上的电压是恒定的。切换速率称为刷新速率，应在30 Hz到75 Hz之间。较低的频率可能会导致闪烁，但较高的频率可能会产生“重影”效果，其中段关闭可能需要更长的时间才能关闭。较高的频率可能还会使用更多的功率，因此最好选择尽可能低的频率，但不要让显示器闪烁。

要关闭网段，请向SEG和COM引脚施加相同极性的电压，并且要打开网段，请施加相反的极性，

半Vcc方法

两段式显示器可以用两种方式排列：两个SEG引脚和一个COM引脚，或者一个SEG引脚和两个COM引脚。在第一种方法中，COM引脚被触发，而SEG引脚被设置为相反极性以导通，或者被设置为相同极性以关断。这是最简单的方法，但是对于N个段，需要N +1个引脚。第二种方法难以实现，因为有两个背板，并且它们必须以多路复用模式进行操作。相数取决于背板的数量。在此示例中，将分为两个阶段。在第一阶段中，根据seg1是ON还是OFF，将COM1引脚设置为高电平并将SEG引脚设置为高电平或低电平。COM2引脚保持在½Vcc。，然后COM1引脚保持低电平，而SEG引脚紧随其后。在下一阶段，COM1引脚保持在½Vcc，而COM2引脚与SEG引脚同相或异相切换。此方法称为Half VCC方法。在此示例中，没有优势，因为两种方法都需要三个引脚，但是当段数增加时，优势显而易见。由于每个引脚均由I / O端口线驱动，因此N段所需的端口线数为（N / C）+ C，其中C为COM平面数。因此，对于128个网段，该设计在方法1中将需要129个引脚，而在方法2中仅需要36个引脚并具有4个COM平面。N段所需的端口线数为（N / C）+ C，其中C为COM平面数。因此，对于128个网段，该设计在方法1中将需要129个引脚，而在方法2中仅需要36个引脚并具有4个COM平面。N段所需的端口线数为（N / C）+ C，其中C为COM平面数。因此，对于128个网段，该设计在方法1中将需要129个引脚，而在方法2中仅需要36个引脚并具有4个COM平面。

通过在COM信号上连接两个相等的电阻（100kΩ），然后将I / O端口编程为输入，可获得1/2 Vcc电压。

对比

如果上述设计实际上得以实现，则该段很可能一直保持开启状态。原因是它从½Vcc施加了一些直流电压。为了降低直流偏置，必须引入一些延迟。这种延迟起到了反作用。然后可以改变延迟时间以增加或降低对比度。在段和COM线都保持在Vcc的每个脉冲之后增加延迟时间。

该软件必须在相同的时间段内生成两倍数量的脉冲，并根据有效或对比时间段更改时间段。延迟时间可以使用两个计时器来实现，或者如本申请所示，可以使用一个计时器来实现。