專利名稱：低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種觸摸板的數據處理方法，具體來說涉及一種低端單片機設備上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法。
背景技術：
電容式觸摸板的工作原理電容感應板為一個小塊面積的電極(電極板可以是方形，三角形，圓形等)，而此電極與電容感測模塊的電容感應通道用導線相連，這樣，這小塊面積的電極在導電體內形成一個低壓電場；當觸摸或靠近電容感應板時，由于人體電場，手指與導體層間會形成一個耦合電容，于是電容感應板(電極)與電容感測模塊的電容感應通道間就有電流的流動，電容感測模塊根據電流的變化便轉換出相應感應電容值；而整個觸摸板是多個小感應板并按照一定規律的排列組成，因此根據各個小板(各個電容感應通道)的電容值和排列規律便能準確計算出觸摸的位置。觸摸板及感應電極可由PCB和電路布線做成，一般感應電極布線在最上層，另加上一層非導電保護層。相比普通的電阻式觸摸板來說，由于電容式觸摸板反應速度快，且能夠支持多點觸碰等技術，因此越來越受到使用者的青睞，使用領域也越來越廣泛。而要在一個電子設備中使用電容式觸摸板，一般設計均需配合使用較高級別的單片機如16位或32位才能使電容式觸摸板發揮良好的性能和表現效果。這些高端單片機可以是ARM系列或MIPS系芯片等等。而此類單片機芯片的價格一般都較為昂貴，且其功耗也較高，不僅增加了制造成本，而且也隨之要求配備高性能的配套電源供應模塊，因此目前能夠使用電容式觸摸板的電子設備僅僅局限于一些大廠家的高端應用設備上。因此，不太適合超低功耗(幾十微安(uA)級甚至幾微安級以下的電流消耗)的嵌入式設備上使用電容式觸摸板，例如遙控器。而隨之電子設備的多元化發展，越來越多的低端設備也希望發展出多元化的應用方案，因此利用系級數8位單片機作為設計主控器件設備成為其結合電容式觸摸板的瓶頸。

發明內容
本發明的目的在于提供一種低端單片機設備上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，該方法將低端單片機的電子設備結合電容式觸摸板，充分利用低端單片機的計算處理能力，改善數據處理效率，從而在低端單片機上實現電容式觸摸板的高分辨率輸
出ο本發明的目的可通過以下的技術措施來實現一種低端單片機設備上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，所述低端單片機設備包括主控單片機模塊(MCU)、自檢式容性感測模塊和電容式觸摸板，所述主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后主控單片機對原始數據進行觸摸位置的計算，得到觸摸點的原始坐標數據，經過優化計算處理，得到坐標位置；其中， 所述主控單片機模塊對原始坐標數據的優化計算處理過程如下
(a)、預處理采用改進的卡爾曼濾波器對采集的原始坐標數據進行濾波；(b)、平滑處理對步驟(a)濾波后的坐標數據采用連續中點值算法進行處理；(c)、濾波處理對步驟(b)處理后的坐標數據進行數字低通濾波器處理。所述步驟(a)的計算公式為當η彡2時，Y/ (n) = 2Ya(n-l)-Ya(n-2)……(A)Ya(η) =Ya，(η)+Kg*(Χ(η)-Ya，(η))……(B)當η = 或 η = ο 時，Ya (η) = Ya，(η) = X (η)；X(η)是當前時刻η主控單片機模塊從自檢式容性感測模塊上取得的原始數據所計算的原始坐標值，Ya’ (η)是系統當前時刻η坐標的預測值，Ya (η)是系統當前時刻η坐標的最優化值，即步驟(a)的輸出值，Ya(Ii-I)，Ya(n-2)是系統的上一時刻和前一時刻的最優化值；Kg為卡爾曼增益。所述步驟(b)的計算公式為當n > 1 時，Yb (n) = (Ya (n-2) +Ya (η)) /2 ；當n = 1 或 n = 0 時，Yb(n) = Ya(n);Ya(n-2)、Ya(n-1)和Ya(η)是步驟(a)的輸出值，將作為步驟(b)的輸入值，Yb(η) 為步驟(b)的輸出值。所述步驟(C)的計算公式為當η 彡 1 時，Yc (η) = α Yb(η) + (1-α ) Yc (η_1)當η = 0 時，Yc (η) = Yb(η)式中，Yb(η)為步驟(b)的輸出值，將作為步驟(c)的輸入值，Y。(η)是步驟(c)的輸出；α為濾波平滑系數。所述自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集原始數據的周期是電容式觸摸板的感應通道數Χ2毫秒；所述主控單片機模塊從自檢式容性感測模塊采集原始數據的周期是20毫秒。所述步驟(a)中卡爾曼增益取值為0. 5625。所述步驟(c)中濾波平滑系數取值為0. 375。本發明還提供一種使用上述處理方法的電容式觸摸控制裝置，該裝置包括八位的主控單片機模塊、自檢式容性感測模塊、電容式觸摸板和數據發送模塊；所述八位主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后對初始數據進行觸摸位置的計算和處理，得到觸摸點的坐標；最后通過數據發送模塊將坐標對應的信息發送出去。本發明提供一種使用上述觸摸控制裝置的遙控器，該遙控器包括八位的主控單片機模塊、自檢式容性感測模塊、電容式觸摸板、數據發送模塊和鍵盤掃描模塊；所述八位主控單片機模塊首先等待自檢式容性感測模或鍵盤掃描模塊的中斷請求；當接收到自檢式容性感測模塊的中斷信號后，則開始控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后對初始數據進行觸摸位置的計算，得到觸摸點的原始坐標數據，原始坐標數據經過優化計算處理后，得到最優化的坐標位置；最后通過數據發送模塊將坐標對應的信息發送出去；中斷請求處理完畢后，所述八位主控單片機模塊再回到等待中斷請求的狀態。
本發明對比現有技術，有如下優點1、本方法將采用低端單片機的電子設備結合電容式觸摸板，充分利用低端單片機的計算處理能力，改善數據處理效率，從而在低端單片機上實現電容式觸摸板的高性能和高分辨率輸出效果；2、本發明采用改進的卡爾曼濾波器對原始坐標數據進行處理，利用對上一筆記錄的坐標數據和現測量得到的坐標數據進行運算，得出一個最佳值以作為后期處理的初值。 改進的卡爾曼濾波器比原本在高性能單片機上使用的原始的卡爾曼濾波算法更加簡單，因此能夠適用于低位單片機平臺中使用，并能輕易地應用在一些低成本或低規格的設計平臺上，同時達到良好的濾波效果；


圖1是本發明的電容式觸摸控制裝置的遙控器的內部模塊示意圖；圖2是本發明所用的電容式觸摸板的部分結構示意圖；圖3是在圖2所示的電容式觸摸板上直接畫Z字并通過該觸摸板的自檢式容性感測模塊得到的觸摸原始數據所計算的原始坐標顯示效果圖；圖4是本方法的數據處理過程中采用改進后的Kalman濾波器對原始坐標數據處理后的顯示效果圖；圖5(a)是使用中點值算法前很慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖5(b)是使用中點值算法后很慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖5(c)是使用中點值算法前慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖5(d)是使用中點值算法后慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖6(a)是使用數字低通濾波器前很慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖6(b)是使用數字低通濾波器后很慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖6 (C)是使用數字低通濾波器前慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖；圖6(d)是使用數字低通濾波器后慢速用手指在觸摸板上畫Z字的顯示效果圖。圖7是自檢式容性感測模塊的電路圖；圖8是主控單片機與物理按鍵的電路圖；圖9是圖1所示電容式觸摸控制裝置的遙控器的外觀結構示意圖；圖10(a)是17個采樣點的原始數據的坐標示意圖；圖10 (b)是對圖10 (a)所示的17個采樣點進行預處理后的坐標示意圖；圖10 (c)是對圖10 (b)所示的17個采樣點進行平滑處理后的坐標示意圖；圖10(d)是對圖10(c)所示的17個采樣點進行濾波處理后的坐標示意圖。
具體實施例方式圖1示出了本發明電容式觸摸控制裝置的遙控器的內部模塊組成，主要包括以下模塊部分八位主控單片機模塊，自檢式容性感測模塊(Sensor IC)、電容式觸摸板、RF或頂基頻帶的數據發送模塊和鍵盤掃描模塊。八位主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上檢測得到的原始數據，然后對原始數據進行觸摸位置的計算和優化計算處理，得到觸摸點的坐標；最后通過數據發送模塊將坐標對應的信息發送出去。各個模塊的工作流程如下(1)、主控單片機模塊復位并自我初始化后；O)、主控單片機模塊通過復位輸入控制接口將復位控制信號發送給自檢式容性感測模塊，此輸入控制接口為低電平觸發；復位要求除了可以通過此輸入控制接口達成，另外還可以通過軟件指令達成(軟件指令是指主控單片機通過1 通信口向容性感測模塊發出的硬件復位指令)(3)、當自檢式容性感測模塊硬件復位后，主控單片機模塊通過1 接口發送功能初始化指令到自檢式容性感測模塊，對容性感測模塊進行初始化和工作狀態設定，然后主控單片機模塊進入睡眠模式，等待自檢式容性感測模或鍵盤掃描模塊的中斷請求；0)、當電容感測IC在觸摸板被觸摸時通過中斷輸出接口輸出一個2us的低電平脈沖中斷信號到主控單片機模塊，主控單片機收到中斷信號后，開始對自檢式容性感測模塊采集原始數據，接下來對原始數據采用所述的處理方法進行計算后通過所述數據發送模塊將計算結果發送出去。自檢式容性感測試模塊自動地從電容式觸摸板上采集的數據，即從電容式觸摸板上周期性地采集數據，周期為感應通道數X2毫秒，只要容性感測模塊處于工作狀態，而無論主控單片機有無對容性感測試模塊進行數據索取，自檢式容性感測試模塊都以該固定的周期進行數據更新；主控單片機則以20毫秒為周期對容性感測模塊索取數據，這些數據既為系統從電容式觸摸板上采集到的原始數據。由于自檢式容性感測模與鍵盤掃描模塊為分別獨立的中斷源，所以無論當自檢式容性感測模或鍵盤掃描模塊有中斷時，MCU都能獨立地處理相關中斷請求并響應相應的子程序，當處理中斷的事件退出后，MCU自動回到睡眠模式；當然，由于這是一個單任務的系統，MCU不能同時響應容性感測模與鍵盤掃描模塊的中斷請求，這里MCU只能響應先到的中斷請求，要退出了當前的中斷子程序(MCU又重新回到睡眠模式時)才能響應其它或新的中斷。主控單片機與物理按鍵的電路圖如圖8所示，圖中標號1所示位置為通信接口，標號2 所示位置為主控單片機，該遙控裝置的外觀示意圖如圖9所示。數據發送模塊為共用模塊，也就是無論是容性感測模塊或是鍵盤掃描模塊，當向外發送信息時都用了同樣的數據發送模塊。其中，8位主控單片機模塊控制著感測芯片的一切運作，包括初始化，檢測容性輸入通道數據的變化，數據輸入后的各級運算(包括本發明主體算法)及處理和數據傳送，及其它管理功能如功耗管理及中斷管理等等。感測芯片(Sensor IC)是一個多通道的電容式感應模塊，如圖7所示，圖中標號3 所示位置為該自檢式容性感測模塊的主IC，它集成I2C接口和SPI通信接口(1 通信接口的位置見圖中標號5所示)，方便MCU讀取每個電容感應通道上的電容值；Sensor IC上每個通道應與觸摸板(觸摸板位置見圖中標號4所示)上的小觸摸塊相連，以檢測變化的電容量，多個小觸摸塊通過一定的方式排列成一個正交的觸摸板，如圖2的電容感測面板的結構示意圖所示。為了保證觸摸板平滑性和線性性，透過適當基材的選取，可選用了 FR4板材作PCB材質，當然也可采用其他材質。
本實施例中采用的感測芯片LDS6100是一系列芯片的名稱，其設計生產商為 IDT, Integrated Device Technology，本設計使用了該系列中的LDS6107作設計檢測主器件，如單純采用此器件并不能達到高級別的設計和應用效果，將本發明三個算法應用在 LDS6107 Touch Pad設計時，會得到優良的輸出改善，達到與高階設計方案同等效果。本發明所使用的電容式觸摸板感測矩陣的設計采用現有技術，如IDT的技術。基于此樣式的觸摸面板，結合插值(interpolation)運算方法，便能計算出觸發發生的位置坐標，也就是得到觸摸位置的原始坐標數據，如圖2所示，圖中每個小三角形就是一個小觸摸塊，C0, Cl，C2...是各個不同的通道，橫向的通道有C8，C7，C9，C10, Cll, C12六個，每個通道橫著的五個小觸摸塊連在一起；縱向通道有C4，C3，C2，Cl，CO五個，每個通道豎著的六個小觸摸塊連在一起。如圖2所示，電容觸摸板上有11個感測通道，每個通道對應一個容式感測芯片 (LDS6107)的輸入接口(即感測通道)，該電容觸摸板以11個輸入口為基礎設計，基于以上 LDS6107芯片規格做成切6輸入矩陣樣式，由于每兩個相鄰輸入通道有高達200像素點， 利用本發明的算法，便得出高達((5-l)x200)X((6-l)x200) =SOOx 1000分辨率的輸出效果了。鑒于IDT對相鄰輸入通道只使用xl6像素點，而本發明則能利用輸入通道端提供的 0.025pF每步(per step)的電容值檢測能力，結合插值法和三個算法處理便能夠設定x200 之高的分辨率。此為本發明的主要特點之由于電容觸摸板并不是完全理想的，它會受到外界環境的影響而使義！^虹IC得到的電容量有偏差甚至錯誤，導致計算出不準確的坐標值，如圖3所示僅由knsor IC感應到的觸摸點的位置顯示出來的圖案效果。這是在觸摸板上畫Z字得出的位置點的報告圖，可以看出，觸摸系統輸出效果差，且隨著手指的移動，輸出點不能同時跟進輸出對應點的值，觸摸板對所觸摸點的直接測量值也往往不夠精確，如對同一個觸摸點多次測量的結果不能指示相同的點，需要平均值來指示，這樣就不能保證觸摸系統的實時性，針對系統所需要的實時性，并且能很好地避免隨機干擾產生的不確定性和不合理的輸出狀態。因此需要引入適當的處理過程對％11801· IC感測到的原始數據進行處理，以形成較好的顯示效果。 本方法電容式觸摸控制裝置內的主控單片機模塊對原始坐標數據優化計算處理的過程如下(a)、預處理過程采用對原始的卡爾曼(Kalman)濾波器進行改進后再運用于系統的MCU的數據處理過程中。Kalman濾波器是一個最優化遞歸處理算法(Optimal recursive data processing algorithm)；它是利用上一時刻最優化值對當前時刻的估計值以及當前狀態的測試量值來預測出當前時刻的最優化的值，且不需要對之前狀態很多數據的記錄、處理、 分析，不但簡化系統的復雜性，還保證系統的實時性。Kalman濾波器的核心是對系統的預測和更新，在預測階段，濾波器使用上一狀態最優化值，做出對當前狀態的估計。在更新階段，濾波器利用對當前狀態的測量值優化在預測階段獲得的預測值，以獲得一個更精確的新的最優化值預測階段基于系統的上一狀態而預測出現在狀態X (k I k-1) = AX (k-11 k-1) +BU (k)......(1)
式(1)中，X(k|k-1)是利用上一狀態預測的結果，X(k-1 lk-1)是上一狀態最優的結果，U(k)為現在狀態的控制量；對應于X(k|k-1)的協方差，這里用P表示P (k I k-1) = AP (k-11 k-1) A，+Q......(2)式(2)中，P(k I k-1)是 X(k I k-1)對應的協方差，P (k-11 k-1)是 X(k_l|k_l)對應的協方差，Α’表示A的轉置矩陣，Q是系統過程的協方差；更新階段結合預測值和測量值，可以得到現在狀態(k)的最優化估算值X (k |k)X (k I k) = X (k I k-1) +Kg (k) (Ζ (k) -H X (k | k-1))......(3)其中Kg為卡爾曼增益(Kalman Gain)Kg (k) = P (k I k-1) H，/ (H P (k | k_l) H，+R)......(4)現在已經得到了 k狀態下最優的估算值X(k I k)。但是為了要另卡爾曼濾波器不斷的運行下去直到系統過程結束，還要更新k狀態下X (k |k)的協方差P (k I k) = (I-Kg (k) H) P (k I k-1)......(5)其中I為1的矩陣，對于單模型單測量，I = 1。當系統進入k+Ι狀態時，P(k|k) 就是式子O)的P(k-llk-l)。這樣，算法就可以自回歸的運算下去了。到目前為止，已經介紹完Kalman濾波器的5個公式。但是對于8位單片機、主頻 12MH的速度而言，要完整地按照這5個式子實現算法，實在需要太多的運行指令和花費太多的時間，如果要在8位MCU的系統中實現上述算法，基于本案設計是不切實際的，因此，為了能實現在Kalman濾波器算法在8位MCU系統中的應用，需將Kalman的5個公式進行簡化。由于本觸摸板系統輸出是一串坐標點，且這些點在短時間內應該具有一定的連續性和可預測性，而突然的串擾和點的跳動應該被視為干擾，所以將對系統的預測只用一個線性方程實現，請看式(6)當 η > 1 時，Ya(n) = 2Ya(n-l)-Ya(n_2)......(6)當 η = 1 或 η = 0 時，Ya (η) = Ya，(η) +Kg* (Χ (η) -Ya，(η))......(7)X (η)是當前時刻η主控單片機模塊從自檢式容性感測模塊上取得的原始數據所計算的原始坐標值，Ya’ (η)是系統當前時刻η的預測坐標值，Ya (η)是系統當前時刻η坐標的最優化值，即步驟(a)的輸出值，Ya(Ii-I)，Ya(n-2)是系統的上一時刻和前一時刻的最優化值，也就是說，η時刻的預測值是由η-1和n-2時刻的最優化結果來決定的；Kg為卡爾曼增益；卡爾曼增益Kg是一個隨系統實時變化的系數，為了簡化Kalman濾波算法，Kg取一個固定的值，那么當前時刻下的最優化值由就可以由式C3)演化為式(7)；因為已固定了 Kalman Gain的值，所以原Kalman算法中的式O)，式(4)和式(5) 已不再需要，Kg的大小決定了系統是對預測值信任度高還是對測量值的信任度高。式(6)和式(7)就是改進的Kalman濾波器在本方法中的應用(改進的Kalman濾波器以下簡稱mK filter)。設Kg是一檢測系統下的調節參數，原Kalman filter下要花費大量資源來演算此值，但于mK filter中，Kg經過實地調試選取了一個適當固定值，以表達對系統的信賴程度，Kg是一個大于0小于1的小數，高Kg值代表系統結果可信性高，反則系統可信性低，本實施例中的Kg取值為0. 5625。使用修改Kalman濾波器后，系統輸出效果得到一定的改善，且輸出點的跟進變得較為合理，如圖4所示是采用改進后的Kalman濾波器對原始坐標數據處理后的顯示效果圖。由于原本的Kalman濾波器需要使用5條理論公式運作，才能提供出預測和遞歸調整結果而得出最佳值，此亦成為于低成本系統無法應用的障礙，本發明改進的濾波器則對原Kalman濾波器進行了適當的修改，對公式進行了調整和預設定，使其從5條算法變成為 2條算法，并使其除去大量浮點運算。然而，利用改進后的Kalman濾波器進行濾波后的效果并不能令觸摸板的操作理想化，它不能解決掉輸出點平均連續化和鋸齒效應的問題，這里就需要引入對輸出平滑處理的應用了；(b)平滑處理采用連續中點值算法對步驟(a)處理后的數據進行平滑處理中值濾波和移動平均法在數據采集系統中是常用的算法了，但是它們共同的特點是需要的數據量較大并且有一定的延遲，因此不能直接運用于本方案中，因此，本方法引入了連續中點值算法。利用連續中點值算法可平滑突變和不可預測的輸出點，使用連續的采樣輸出趨向于合理和平滑，而且不需要占用較多的單片機資源和在一定程序上保證了系統輸出的實時性。計算過程如下當η > 1 時，Yb (n) = (Ya (n_2) +Ya (η)) /2 ；當n = 1 或 n = 0 時，Yb (n) = Ya(η)；Υ>-2)、Υ>-1)和Y 是步驟(a)的輸出值，作為步驟(b)的輸入值，Yb (η)為步驟(b)的輸出值；以下是連續中點值算法在觸摸系統中應用前后的對比如圖5(a)和圖5(b)所示是使用中點值算法前后很慢速用手指在觸摸板上畫Z字的對比圖5(a)中可以看出，使用中點值算法前，輸出點不連續和重復點多，導致所有輸出點連線后出現類似鋸齒波的現象。圖5(b)中可以看出，使用中點值算法后，輸出點連續性大大改善，輸出點連線基本解決類似鋸齒波的現象且較為平滑。如圖5(c)和圖5(d)所示是使用中點值算法前后慢速用手指在觸摸板上畫Z字的對比圖5(c)中可以看出，使用中點值算法前，輸出點不連續和重復點多，導致所有輸出點連線后出現類似鋸齒波的現象。圖5(d)中可以看出，使用中點值算法后，輸出點連續性大大改善且點分布較為平均，輸出點連線基本解決類似鋸齒波的現象且較為平滑。由于觸摸板的觸摸點輸出是接近連續且是較慢變化的，那些高頻的干擾(突變的現象還存在，使得很慢速的效果仍然不完全平滑)還沒完全濾掉，因而還需要下一步的數字低通濾波器處理過程。(c)濾波處理過程
數字低通濾波器觸摸板的觸摸點輸出是接近連續和較緩慢變化的，所以對于高頻的震蕩和突變輸出可視為干擾，數字低通濾波器是用軟件算法來模擬硬件低通濾波的功能以濾除掉緩慢變化信號的干擾。一階RC低通濾波器的微分方程為
權利要求
1.一種低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，其特征在于所述低端單片機設備包括主控單片機模塊、自檢式容性感測模塊和電容式觸摸板，所述主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后主控單片機對原始數據進行觸摸位置的計算，得到觸摸點的原始坐標數據，經過優化計算處理，得到坐標位置；其中，所述主控單片機模塊對原始坐標數據的進行觸摸位置的優化計算處理過程如下(a)、預處理采用改進的卡爾曼濾波器對采集的原始坐標數據進行濾波；(b)、平滑處理對步驟(a)濾波后的坐標數據采用連續中點值算法進行處理；(C)、濾波處理對步驟(b)處理后的坐標數據進行數字低通濾波器處理。
2.根據權利要求1所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法， 其特征在于所述步驟(a)的計算公式為當η > 2時，Ya ’ (n) = 2Ya(n-l)-Ya(n-2)；Ya(η) =Ya，(η)+Kg*(Χ(η)-Ya，(η))；當 η = 1 或 η = 0 時，Ya(η) = Y/ (η) = X(η)；X(η)是當前時刻η主控單片機模塊從自檢式容性感測模塊上取得的原始數據所計算的原始坐標值，Ya’ (η)是系統當前時刻η坐標的預測值，Ya (η)是系統當前時刻η坐標的最優化值，即步驟(a)的輸出值，Ya(H-I)，Ya(n-幻是系統的上一時刻和前一時刻的最優化值； Kg為卡爾曼增益。
3.根據權利要求1所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法， 其特征在于所述步驟(b)的計算公式為當 η >1 時，Yb (n) = (Ya(n-2)+Ya(n))/2 ；當 η = 1 或 η = 0 時，Yb(η) = Ya(η)；Υ>-2)、Υ>-1)和Ya (η)是步驟(a)的輸出值，作為步驟(b)的輸入值，Yb (η)為步驟 (b)的輸出值。
4.根據權利要求1所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法， 其特征在于所述步驟(c)的計算公式為當η 彡 1 時，Yc (η) = α Yb (η)+ (I-α) Yc (η-1)；當 η = 0 時，Yc (η) =Yb (η)；式中，Yb(η)為步驟(b)的輸出值，作為步驟(c)的輸入值，Y。(η)是步驟(c)的輸出； α為濾波平滑系數。
5.根據權利要求1至4所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，其特征在于所述自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集原始數據的周期是電容式觸摸板的感應通道數Χ2毫秒；所述主控單片機模塊從自檢式容性感測模塊采集原始數據的周期是20毫秒。
6.根據權利要求1或2所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，其特征在于所述步驟(a)中卡爾曼增益取值為0. 5625。
7.根據權利要求1或4所述的低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，其特征在于所述步驟(c)中濾波平滑系數取值為0. 375。
8.一種使用權利要求1所述處理方法的電容式觸摸控制裝置，其特征在于包括八位的主控單片機模塊、自檢式容性感測模塊、電容式觸摸板和數據發送模塊；所述八位主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后對初始數據進行觸摸位置的計算和處理，得到觸摸點的坐標；最后通過數據發送模塊將坐標對應的信息發送出去。
9. 一種包含權利要求8所述電容式觸摸控制裝置的遙控器，其特征在于還包括鍵盤掃描模塊；所述八位主控單片機模塊首先等待自檢式容性感測模塊或鍵盤掃描模塊的中斷請求；當接收到自檢式容性感測模塊的中斷信號后，則開始控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后對初始數據進行觸摸位置的計算，得到觸摸點的坐標，最后通過數據發送模塊將坐標對應的信息發送出去；中斷請求處理完畢后，所述八位主控單片機模塊再回到等待中斷請求的狀態。
全文摘要
本發明公開了一種低端單片機上實現電容式觸摸板高分辨率輸出的處理方法，所述低端單片機設備包括主控單片機模塊(MCU)、自檢式容性感測模塊和電容式觸摸板，所述主控單片機模塊控制自檢式容性感測模塊并獲取該自檢式容性感測模塊從電容式觸摸板上采集得到的原始數據，然后主控單片機對原始數據進行觸摸位置的計算，得到觸摸點的原始坐標，然后通過優化計算處理，得到高優化程序的坐標位置；本發明還提供一種使用上述處理方法的電容式觸摸控制裝置，以及，使用上述電容式觸摸控制裝置的遙控器。該方法將低端單片機的電子設備結合電容式觸摸板，充分利用低端單片機的計算處理能力，改善數據處理效率，從而在低端單片機上實現電容式觸摸板的高分辨率輸出的效果。
文檔編號G06F3/044GK102541381SQ201210006920
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優先權日2011年9月16日
發明者李國基 申請人:駿升科技(中國)有限公司