基于Linux的触摸键系统设计

　　电容式触摸技术目前已经趋于成熟，并且已经应用于量产的产品中，其中的设计当属苹果公司生产的iPhone的full touch。电容式触摸技术较之电阻式触摸技术生产成本更加低廉，使用寿命更长，反应更加灵敏，并且发展初期的不足的问题现在已经完全解决，有着越来越多的触摸产品开始使用电容式感应设计。

　　触摸芯片

　　本设计所使用的芯片为ATMEL的AT42QT2160电容式触摸按键芯片，主机平台基于AT91SAM9260的Linux2.6嵌入式系统。该芯片触摸接口丰富，通用性较强。芯片可外扩16个独立触摸按键和一个具有8档位的滑条，该芯片还具有3个通用I/O口，可由用户自行配置其功能。

　　设计思路

　　触摸芯片AT42QT2160通过I2C与主MCU通信，并配有一根中断线用于通知Linux操作系统有触摸键值发生。每当有中断发生时，键盘中断服务程序通过I2C读取AT42QT2160中存储的当前键值，并与上的键值作比较，把键值改变了的按键的状态发送给系统，通过键盘tty设备传递给系统。

　　硬件设计

　　AT42QT2160部分电路设计如图1。根据实际应用的需要，本次设计只使用了12个触摸按键，没有用到滑条。由于AT42QT2160是基于电容式的触摸芯片，对电容变化极其敏感，所以在布PCB(印制电路板)时一定要防止各感应线之间相互串扰，应该让 X轴和Y轴之间的距离要尽可能得大。

　　触摸键盘驱动设计

　　本驱动运行在ARM Linux2.6.25下，驱动程序共分三部分。

　　1. I2C设备驱动：用于读写AT42QT2160。

　　2. 中断服务程序：用于响应AT42QT2160的中断，并向系统发送键值。

　　3. 字符设备驱动：用于与应用层交互(动态设置AT42QT2160)。

　　驱动程序所要做的就是当收到AT42QT2160的中断信号后，通过I2C总线读到当前的键值，然后将改变的键值发送给系统，程序流程如图2。

　　在整个触摸键方案的设计中，PCB的设计尤为重要，这是触摸键灵敏与否的关键。对于触摸键的控制，寄存器的调校也十分重要的。AT42QT2160提供了几个寄存器用于灵敏度、扫描频率、触发阀值等等的设置，这些寄存器是为了克服PCB的布线差异而提供给客户去微调的，设置好了这些寄存器后，您的触摸键将会达到一个的状态。

  

参考文献:

[1]. AT91SAM9260 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/AT91SAM9260_1134829.html.
[2]. PCB datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/PCB_1201640.html.