Uso dei touchscreen capacitivi con il modulo GEA M6425

touchscreen capacitivi con il modulo GEA M6425

Il processore iMx25 Freescale è il cuore del modulo Engicam GEA M6425. Il modulo GEA M6425 è equipaggiato, oltre al Freescale i.MX25, con 256MB NAND Flash e 64MB di DDR2.

In questo articolo verranno brevemente introdotte le principali tipologie di touchscreen presenti sul mercato, per poi concludere illustrando il tipo di supporto presente sul modulo GEA M6425.

Il touchscreen è un dispositivo che consente ad un utente di interagire con un computer o , come nel nostro caso, con un sistema embedded solamente “toccando” lo schermo del terminale.

La loro diffusione è recentemente cresciuta grazie all’ingresso sul mercato di un folto gruppo di telefoni cellulari di nuova generazione (tutti rigorosamente dotati di touchscreen)  ai quali spesso ci si riferisce con il nome di “touch-phone”.

La diffusione dei touchscreen ha anche rivoluzionato il mondo degli sviluppatori software ,  che
devono ripensare le tradizionali interfacce grafiche in maniera “touch”, in modo da rendere l’esperienza dell’utente il più piacevole possibile. Alcuni , ad esempio gli sviluppatori delle console da gioco portatili, si sono dovuti ingegnare per far “giocare” sui touchscreen, ottenendo ,a quanto pare , ottimi risultati: basti guardare le schiere dei pendolari sui treni o autobus che scribacchiano forsennatamente sulle loro console , nell’atto di lavare un cane
o dello sventare attentati da parte di minacciosi terroristi.

I touchscreen si dividono un due grandi famiglie in base al loro principio di funzionamento:

- Un touchscreen capacitivo è composto da una lastra di materiale isolante come il vetro rivestito da un materiale conduttore trasparente . Quando un utente  tocca (o solamente si avvicina) la superficie dello schermo, si ha una distorsione del campo elettrostatico misurabile come un cambio di capacità. La misura di questa, interpretata da un algoritmo specifico da come risultato il punto di
pressione sullo schermo.

-I touchscreen resistivi si dividono in due differenti famiglie: a 4 fili  e a 5 fili.

I touchscreen resistivi a 4 fili sono composti da due fogli plastici trasparenti rivestiti da un materiale resistivo e separati tra loro da una sottile intercapedine di aria in modo che durante lo stato di riposo non vi sia contatto elettrico tra i due fogli. Ogni foglio ha predisposto lungo due lati delle strisce di materiale conduttore che servono per eccitarlo, con lo scopo di creare un gradiente di tensione all’interno del foglio. I due fogli vengono accoppiati sfasati di 90 gradi in modo da poter eccitare il touchscreen lungo l’asse X e lungo l’asse Y.

Ogni qual volta viene esercitata una pressione sullo schermo si viene  a creare una situazione
circuitale come quella riportata in figura:

 

Per calcolare le coordinare del punto di pressione non faccio altro che misurare la partizione della tensione di eccitazione dei due fogli, uno per la coordinata X e l’altra per la Y.

I touchscreen resistivi a 5 fili sono composti da un foglio rivestito da un materiale resistivo e da un foglio rivestito da un materiale conduttivo. Anche qui i due fogli sono separati da una sottile intercapedine d’aria per far evitare il contatto durante la situazione di riposo.

Differentemente da prima esistono 4 punti di polarizzazione posti ai lati del foglio “resistivo” denominati LL UL UR LR (Lower Left,Upper Left,Upper Right,Lower Right)

Il procedimento per il calcolo delle coordinate del punto di pressione è simile a quello visto per il 4 fili. Vengono messi al solito potenziale i punti di polarizzazione UR e UL mentre i punti LL e LR vengono messi a massa, e dal terminale WIPER viene prelevata la partizione della tensione di
polarizzazione riguardante l’asse Y. Discorso analogo per la quota di X , dove vengono polarizzati i terminali LL e UL e messi a massa UR e LR. In figura i due step per la determinazione delle coordinate del punto di pressione:

 

Perché scegliere un tipo rispetto all’altro ?

Il 4 fili è il più economico ma poco adatto ad un utilizzo intensivo come chioschi informativi o applicazioni industriali. Il 5 fili pur essendo meno economico è più immune ai guasti e più adatto a impieghi gravosi.

Un ultimo fattore da prendere in considerazione è la grandezza dello schermo , in quanto per dimensioni maggiori di 12 pollici è indicato uno schermo a 5 fili.

Il modulo GEA M6425 utilizza il supporto nativo del processore iMx25, per i touchscreen di tipo resistivo sia 4 che a 5 fili.

I Pin del modulo interessati  sono riportati nella tabella sottostante:

Pin

Name

Primary Function Description

GPIO Capable

Voltage

94

TOUCH_YP

Touch Screen Yp

N

+3,3V

95

TOUCH_XP

Touch Screen Xp

N

+3,3V

96

TOUCH_XN

Touch Screen Xn

N

+3,3V

97

TOUCH_YN

Touch Screen Yn

N

+3,3V

106

ADC_4

ADC input 4

N

+3,3V

 

Nel caso di touchscreen a 4 fili occorre utilizzare solamente i primi 4 pin della tabella precedente, mentre nel caso del 5 fili occorre collegare come  illustrato sotto:

Gea Pin Name

5 wire touchscreen pin

TOUCH_YP

LL

TOUCH_XP

UL

TOUCH_XN

UR

TOUCH_YN

LR

ADC_4

WIPER

 

I pin resi disponibili sul connettore del modulo permettono di connettere direttamente il touchscreen senza bisogno alcuna circuiteria o componentistica aggiuntiva, permettendo quindi semplicità di realizzazione e riduzione della BOM. 

Vi ricordiamo che per informazioni più dettagliate o chiarimenti sul mondo GEA M6425 è possibile consultare il nostro sito www.engicam.com oppure contattarci all’indirizzo di posta info@engicam.com.

Lo staff di Engicam

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