一种针对触控屏划线检测的报点延迟侦测系统的制作方法

1.本发明涉及触控屏检测技术领域，具体为一种针对触控屏划线检测的报点延迟侦测系统。


背景技术：

2.触控显示屏模组设计生产过程中，需要针对触控功能进行划线检测，以确认屏体功能是否正常。通常采用划线检测办法，划线检测办法是利用划线检测机台进行检测，机台将屏体固定在平台上，平台上方是具备x/y/z方向移动功能的自动笔头；屏体数据输出通过电平和协议转换器接入测试主机(pc机)，主机控制笔头在屏体指定位置的上方升落或划线移动，测试主机接受屏体发出的坐标报点数据，并与笔头实际位置对比，判断屏体报点数据的正确与否或误差范围，从而实现针对屏体触控功能的测试。
3.随着技术的发展和产品功能的提升，屏体触控检测的需求逐渐增多，检测要求也越来越高，目前客户提出一个新的需求：需要检测触控屏体的响应速度或报点延迟时间，也就是说需要检测出笔头落下时刻到报点数据输出，或者是笔头划动阶段经过指定坐标点到该坐标点报点数据输出的时间差，客户明确提出该时间差的测量精度需要达到0.1ms，然而由于测试主机通常是pc系统，无法实现0.1ms级的定时，因此需要全新的报点延迟侦测系统，来实现报点延迟时间的高精度测量。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种针对触控屏划线检测的报点延迟侦测系统。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种针对触控屏划线检测的报点延迟侦测系统，包括tp连接器、电平转换单元、协议转换器、usb连接器及上位机，所述tp连接器与电平转换单元连接，所述电平转换单元与协议转换器连接，所述协议转换器通过usb连接器接到上位机，所述tp连接器和电平转换单元负责将触控屏的信号电平转换为通用电平，所述协议转换器将触控屏接口的iic或spi协议转换为针对上位机的usb协议，再通过usb连接器接到上位机；所述侦测系统还包括延迟侦测处理mcu、rs-232转换电路、可编程电源，所述延迟侦测处理mcu接收电平转换单元提供的五个时序相关信号并进行处理，构成数据报文，再通过rs-232转换电路提供给上位机，所述可编程电源可以根据上位机指令为触控屏提供可编程电压，所述可编程电源与电平转换单元连接；所述五个时序相关信号分别是触控屏提供的报点中断申请intr、iic总线时钟scl、spi总线时钟sck以及机台plc提供的点击触发trig1和位置触发trig2；其中报点中断申请intr、机台plc提供的点击触发trig1和位置触发trig2信号接到延迟侦测处理mcu的外部中断触发引脚；scl和sck信号接到延迟侦测处理mcu的外部计数器计数输入引脚。
7.所述延迟侦测处理mcu与上位机的接口是uart串行通信接口。
8.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
9.本发明完全兼容既有机台，只需对现有机台增加一个检测模块，即可实现报点延迟检测功能，该系统可以满足笔头点击报点延迟和移动报点延迟的检测，延迟测量精度0.1ms，检测精度可以满足客户要求；新增的检测模块只对触控屏发出的报文时钟进行侦听计数，不介入报文收发和解析，对机台原有功能没有任何影响；报文解析工作由上位机执行，最大限度保证了对于触控类型的兼容性和扩展性；实现了触控屏供电的可编程管理，使用更加灵活方便；延迟侦测系统简单易行，成本低，便于推广。
附图说明
10.图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图对本发明进一步说明：
12.如说明书附图图1所示，一种针对触控屏划线检测的报点延迟侦测系统，其特征在于：包括tp连接器、电平转换单元、协议转换器、usb连接器及上位机，所述tp连接器与电平转换单元连接，所述电平转换单元与协议转换器连接，所述协议转换器通过usb连接器接到上位机，所述tp连接器和电平转换单元负责将触控屏的信号电平转换为通用电平，所述协议转换器将触控屏接口的iic或spi协议转换为针对上位机的usb协议，再通过usb连接器接到上位机；所述侦测系统还包括延迟侦测处理mcu、rs-232转换电路、可编程电源，所述延迟侦测处理mcu接收电平转换单元提供的五个时序相关信号并进行处理，构成数据报文，再通过rs-232转换电路提供给上位机，所述可编程电源可以根据上位机指令为触控屏提供可编程电压，所述可编程电源与电平转换单元连接；所述五个时序相关信号分别是触控屏提供的报点中断申请intr、iic总线时钟scl、spi总线时钟sck以及机台plc提供的点击触发trig1和位置触发trig2；其中报点中断申请intr、机台plc提供的点击触发trig1和位置触发trig2信号接到延迟侦测处理mcu的外部中断触发引脚；scl和sck信号接到延迟侦测处理mcu的外部计数器计数输入引脚，所述延迟侦测处理mcu与上位机的接口是uart串行通信接口。
13.本发明技术包括两个方面的关键内容，一个是针对机台控制单元的更改，使其可以发出笔头点击和笔头坐标的触发信号；另一个是接收触发和报点数据信号并实现延迟检测的电路单元。
14.为了使机台控制单元能够发出笔头点击和笔头坐标触发信号，可以修改机台控制plc的程序，使其针对x/y/z三个方向的步进电机驱动器计数单元进行计数，当计数值满足触发坐标值时，分别发出点击触发和坐标触发信号，提供给新增电路单元。
15.报点延迟检测系统结构示意如图1所示：
16.其中，原电路框中的单元，是既有机台转换电路中的单元：tp连接器和电平转换单元负责将触控屏的信号电平转换为通用电平；协议转换器将触控屏接口的iic或spi协议转换为针对上位机的usb协议；再通过usb连接器接到上位机。
17.新增电路框图中，增加了一个延迟侦测处理mcu，它接收电平转换单元提供的五个时序相关信号，并进行处理，构成数据报文，再通过rs-232转换电路，提供给上位机。五个时序相关信号分别是触控屏提供的报点中断申请intr、iic总线时钟scl和spi总线时钟sck，
以及机台plc提供的点击触发trig1和位置触发trig2。
18.新增电路框图中的可编程电源，可以根据上位机指令为触控屏提供可编程电压，替换了原电路中的拨码电压设置电路，可以实现更方便的软件配置。这是因为针对不同的触控屏型号，可能需要提供3.3v/2.8v/2.5v/1.8v等不同的电源电压，原电路中的电平转换单元的主要功能，也是将上述不同的电源电压下的触控屏信号电平统一转换为3.3v的信号电平，以便后续电路的处理。
19.为了方便延迟侦测处理mcu对相关信号的捕捉处理和报文收发，intr、trig1和trig2信号接到mcu的外部中断触发引脚；scl和sck信号接到延迟侦测处理mcu的外部计数器计数输入引脚；延迟侦测处理mcu与上位机的接口是uart串行通信接口。
20.本案设计的报点延迟检测功能实现原理如下：
21.1.延迟侦测处理mcu接收上位机指令，对触控屏电源进行适当配置，并进入工作状态；
22.2.上位机对延迟侦测处理mcu的报点延迟检测模式进行相关配置，例如intr、trig1和trig2三个中断的先后顺序、scl或sck的频率范围、内部定时器周期等；
23.3.上位机向延迟侦测处理mcu发送指令，进入报点延迟检测进程，延迟侦测处理mcu接收到指令后，等待最先的中断信号；
24.4.mcu接收到最先到达的中断信号后，启动内部定时器中断，并启动scl或sck外部计数器；
25.5.mcu对每个内部定时器中断进行响应，查询三个中断信号的引脚状态以及scl或sck计数器的计数值，并按照以下格式顺序存入报点时序数据缓冲区；
[0026][0027]
6.mcu在报点时序数据缓冲区内存储的数据达到一定数量后，通过uart转换成rs-232报文发送给上位机，由上位机缓存该报点时序数据；
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7.整个点击或划线动作完成后，上位机根据存储的报点时序数据和usb接口接收的报点数据，进行分析，得到需要的报点延迟参数。
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本实施例中，通过usb接口上报给上位机的是触控屏主控ic发出的数据包，不同的ic类型数据包的格式各不相同，实际划线过程中数据包之间的时间间隔也是不可控的，因此需要上位机根据不同ic的驱动程序进行解析，才能够得到关于点击和划线坐标的数据报位置，并以此计算目标报文所对应的iic总线(或spi总线)时钟个数tg_cnt。
[0030]
通过rs-232上报给上位机的报点时序数据，是一串包含了intr、trig1和trig2三个状态信号和iic总线(或spi总线)时钟计数值的16比特数据序列，相邻16bit数据的间隔是由mcu内部定时器中断的时间宽度决定的，每个16bit数据对应着一个实时时间。上位机可以通过搜索期望的intr、trig1和trig2状态所在的16bit报文在序列中的地址，就可以知道该状态的对应时间t1；同样，通过搜索累计时钟计数值达到目标报文tg_cnt所在报文在序列中的地址，也能知道目标报文的对应时间t2。t1和t2的差值，就是需要检测的报点延迟时间。
[0031]
因此，报点延迟时间的检测精度，是由mcu内部定时器中断的定时宽度决定的，将该定时宽度设为50us，就可以实现0.1ms的延迟检测精度。
[0032]
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。