基于AD7879的“两点触摸”手势识别系统的实现

图7.避免放大器输出短接到VDD的应用图

　　这种情况下，AD7879设置为从机转换模式，并且仅测量半个周期。当AD7879完成转换时，产生一个中断，主处理器重新设置AD7879以测量第二个半周期，并且改变AD7879GPIO的值。第二转换结束时，两层的测量结果均存储在器件中。

　　旋转可以通过一个方向上的同时缩放和一个倾斜捏合来模拟，因此检测旋转并不困难。挑战在于区别旋转是顺时针（CW）还是逆时针（CCW），这无法通过上述过程来实现。为了检测旋转及其方向，需要在两层（有源层和无源层）上进行测量，如图8所示。图7中的电路无法满足之一要求，图9提出了一种新的拓扑结构。

图8 顺时针和逆时针旋转时的电压测量

　　图9所示的拓扑结构实现了如下功能：

　　半周期1：电压施加于Y层，同时测量（VY+–VY–）、VX–和VX+。每完成一个测量，AD7879就会产生一个中断，以便处理器改变GPIO配置。

　　半周期2：电压施加于X层，同时测量（VX+–VX–）、VY–和VY+。

　　图9中的电路可以测量所有需要的电压来实现全部性能，包括：a）单点触摸位置；b）缩放、捏合、旋转手势检测和量化；c）区别顺时针与逆时针旋转。用两点触摸手势来完成单点触摸操作时，可以估计手势的中心位置。

图9.单点触摸位置和手势检测的应用图

　5 实用提示

　　轻柔手势产生的电压变化相当微细。通过放大这种变化，可以提高系统的鲁棒性。例如，可以在屏幕的电极与AD7879的引脚之间增加一个小电阻，这将能提高有源层的压降，但单点触摸定位精度会有所下降。

　　另一种方法是仅在低端连接上增加一个电阻，当X层或Y层为有源层时，仅检测X–或Y–电极。这样就可以应用一定的增益，因为直流值相当低。

　　ADI公司有许多放大器和多路复用器可以满足图6、图7和图9所示应用的需求。测试电路使用AD8506双通道运算放大器和ADG16xx系列模拟多路复用器；多路复用器的导通电阻很低，采用3.3V单电源供电。

　6 结语

　　利用AD7879控制器和极少的辅助电路，可以检测缩放、捏合和旋转。只需在有源层上进行测量，就能识别这些手势。在主处理器的控制下，利用两个GPIO测量无源层的电压，可以区别旋转方向。在该处理器中执行相当简单的算法，就能识别缩放、捏合和旋转，估计其范围、角度和方向。