一种全彩触摸点阵模组及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种全彩触摸点阵模组及控制方法，具体为一种带有数据通信接口、可级联使用的触摸及全彩显示点阵模组，属于电子控制技术领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上的LED点阵模模组不具有触摸功能，如果要在LED点阵屏表面加上现有的电容或电阻式触摸屏则会因为触摸尺寸太大，成本急剧增加，不适合大面积的触摸点阵显示使用。电容式触摸按键技术成熟、结构简单、造价低廉，灵敏度高，已经可以替代大部分的机械式按钮使用，但是目前市场上的触摸按键显示模块仅是单色或双色显示，用于表示触摸的状态，显示效果较为单调，没法根据情况显示特定的颜色。
【发明内容】
[0003]本发明将电容式触摸按键和全彩LED显示集成在一起做成阵列形式的模组，模组表面可以接收人体触摸信号，并通过LED阵列显示特定的图案效果，模组具有四针接口便于模组之间串联组合使用，利用数据通讯接口实现控制主机对触摸位置的采集和具体模块颜色显示的控制。
[0004]采用电容式触摸检测，电容触摸极板2为方形铜箔，中部开孔用于LED灯珠I透光。
[0005]模组的接口为四针形式，用于模组之间串联；四针公头4用于连接上级模组，引脚功能依次为电源正，显示数据输入，触摸数据输出，电源负；四针母头3用于连接下级模组，引脚功能依次为电源正，显示数据输出，触摸数据输入，电源负。
[0006]数据输入输出采用串行通信方式，串口采用标准波特率，控制主机连接第一个模组的四针公头4，负责接收全部模组的触摸数据报文并产生相应的显示数据报文，显示数据由控制主机产生并经模组依次向下一级模组传输，模组的触摸数据依次向上一级传输直至控制主机。
[0007]数据传输采用特定报文格式，下行报文有设置模块唯一地址报文和指定模组灯颜色报文，上行报文为返回模组触摸传感器值报文；模组的控制芯片根据接收到报文的功能码调用相应的子程序。
[0008]设置模块唯一地址报文格式为:功能码(IlH)+模组首地址(O或I)+全局变量1+全局变量2+全局变量3+全局变量4，共六个字节；该报文用于初始化时设定每个模块的唯一地址，控制主机仅发送一次；模组接收到该报文后将报文中模组首地址值作为自己的唯一地址，并将模组首地址+1后传送给下联的模组。
[0009]指定模组灯颜色报文格式为:功能码(06H) +模组地址+模组子地址+R值+ G值+B值，共六个字节；模组地址为模组的唯一地址，模组子地址为模组上LED的编号，RGB值为该LED的颜色；模组接收到指定模组灯颜色报文时，核对报文中模组地址是否等于自己的唯一地址，如果等于则按照报文要求RGB值点亮模组子地址对应的LED，否则将该报文原样发送给下级模块。
[0010]模组触摸传感器值报文格式为:功能码(04H)+模组地址+模组子地址+触摸传感器值，共四个字节；触摸传感器值为I代表在模组子地址有触摸感应；模组接收到电容按键阵列有触摸感应时生成模组触摸传感器值报文并上传给上级模块，上级模块原样上传直到报文到达控制主机。
【附图说明】
[0011]图1为模组正视图。
[0012]图2为模组后视图。
[0013]图3为模组背部结构示意图。
[0014]图4为模组控制原理示意图。
[0015]图5为模组数据传输报文格式。
[0016]图中1:RGB全彩LED 2:电容触摸极板3:数据通信下联接口(母头)4:数据通信上联接口(公头)。
【具体实施方式】
[0017]该模组使用时表面可以覆盖玻璃等导光板，起到保护模组的作用，同时也是电容触摸按键的介电层，其厚度不能超过触摸检测的最大距离，一般为3~5mm厚。
[0018]设置模块唯一地址报文中的全局变量，用于对模组的控制程序进行一些配置，例如配置电容按键的延时，LED的亮度等。
【主权项】
1.一种全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于将电容式触摸按键和全彩LED集成为阵列形式的模组，模组具有数据接口实现模组之间串联组合使用，数据传输使用规定的数据报文格式。2.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于采用电容式触摸检测，电容触摸极板(2)为方形铜箔，中部开孔用于全彩LED灯珠(I)透光。3.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于模组的接口为四针形式，四针公头(4)用于连接上级模组，引脚功能依次为电源正，显示数据输入，触摸数据输出，电源负；四针母头(3)用于连接下级模组，引脚功能依次为电源正，显示数据输出，触摸数据输入，电源负。4.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于数据输入输出采用串行通信方式，数据传输采用特定报文格式，下行报文有设置模块唯一地址报文和指定模组灯颜色报文，上行报文为返回模组触摸传感器值报文。5.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于设置模块唯一地址报文格式为:功能码【11H】 +模组首地址【O或I】+全局变量1+全局变量2+全局变量3+全局变量4，共六个字节；该报文用于初始化时设定每个模块的唯一地址，控制主机仅发送一次；模组接收到该报文后将报文中模组首地址值作为自己的唯一地址，并将模组首地址+1后传送给下联的模组。6.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于指定模组灯颜色报文格式为:功能码【06H】+模组地址+模组子地址+R值+ G值+B值，共六个字节；模组地址为模组的唯一地址，模组子地址为模组上LED的编号，RGB值为该LED的颜色；模组接收到指定模组灯颜色报文时，核对报文中模组地址是否等于自己的唯一地址，如果等于则按照报文要求RGB值点亮模组子地址对应的LED，否则将该报文原样发送给下级模块。7.根据权利要求1所述的全彩触摸点阵模组及控制方法，其特征在于模组触摸传感器值报文格式为:功能码【04H】+模组地址+模组子地址+触摸传感器值，共四个字节；触摸传感器值为I代表在模组子地址有触摸感应；模组接收到电容按键阵列有触摸感应时生成模组触摸传感器值报文并上传给上级模块，上级模块依次上传直到报文到达控制主机。
【专利摘要】目前市场上的LED点阵模模组不具有触摸功能，如果要在LED点阵屏表面加上现有的电容或电阻式触摸屏则会因为触摸尺寸太大，成本急剧增加，不适合大面积的触摸点阵显示使用。本发明将电容式触摸按键和全彩LED显示集成在一起做成阵列模组的形式，模组表面可以接收人体触摸信号，并通过LED阵列显示特定的图案效果，模组具有四针接口便于模组之间串联组合使用，模组之间的数据输入输出采用串行通信方式，数据传输采用特定报文格式，模组的控制芯片根据接收到报文的功能码调用相应的子程序，显示数据由模组依次向下一级传输，模组的触摸数据依次向上一级传输，从而实现控制主机对整个模组组合上触摸位置的采集和具体模块颜色显示的控制。
【IPC分类】G09G3/32, G06F3/044
【公开号】CN105183263
【申请号】CN201510678627
【发明人】许军, 郑新飞, 殷清钊
【申请人】淮阴工学院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月20日