【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业触摸屏领域，具体是一种工业防爆用电容触摸屏装置及其转接电路。
技术介绍
1、在工业生产中，一些涉及易燃易爆生产环境的行业，如石油炼化、石油化工、精细化工、煤井矿业、粮食储运等行业，为保障安全生产，其生产及检测等设备的设计大都需要满足防爆等级要求。在这些设备的运行过程中，往往需要进行人机交互，来实现对设备参数的查看和设置。但是为了满足防爆要求，人机交互的触摸屏需要放置在防爆箱体之中，并不能直接将触摸屏裸露在外。
2、电阻式触摸屏以其较低的生产成本、较好的耐用性及较强的环境适应性，在工业领域应用相对广泛。诸多设备生产厂家都以电阻式触摸屏作为人机交互界面，但当这些设备应用在有防爆要求的现场时，则需要将电阻式触摸屏放置在防爆箱体内，电阻式触摸屏的外部一般加装防爆玻璃视窗。而电阻式触摸屏对于位置信息的获取方式是基于两层导电层之间的接触，这种接触是通过用户施加在屏幕表面的压力来实现的，用户触摸屏幕时，压力使得两层导电层（通常是涂有ito的玻璃或塑料层）通过微小的隔离点接触，从而改变了电阻值，而不同的电阻值代表了不同的位置信息。当在电阻式触摸屏的外部加装防爆玻璃视窗之后，操作人员在玻璃视窗上进行的操作，电阻式触摸屏显然不能接收到触摸点的压力，如此，这些设备的人机交互功能便形同虚设。
3、也有一些生产厂家为了解决这一问题，将电阻式触摸屏前端的防爆箱体视窗区域做成一个独立的、可开合的开口盖子，该玻璃视窗跟防爆箱体之间通过铰链连接，并设计一圈螺丝紧固，以达到密封防爆的功能。当需要人机交互时，将螺丝拆下，打开
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种工业防爆用电容触摸屏装置及其转接电路，该电容触摸屏装置放置在防爆箱体玻璃视窗内也可以实现人机交互操作，并且该转接电路可以实现电容式触摸屏与原有设备电阻式触摸屏系统的兼容。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：包括供电模块、微控制器、信号转换模块、i2c总线及电子开关模块；所述供电模块为电路供电。
3、所述微控制器通过i2c总线与信号转换模块及电子开关模块进行数据交换；所述微控制器包括输入端口、输出端口及低通滤波单元，所述输入端口接收表征触摸点坐标的数字信号，所述输出端口提供表征触摸点坐标的电压模拟信号。
4、所述信号转换模块用于将输入端口接收的数字信号转换成输出端口输出的电压模拟信号，所述信号转换模块包括x轴信号转换模块、y轴信号转换模块；所述电子开关模块与信号转换模块电连接。
5、进一步的，所述供电模块提供3.3v和5v供电接口。
6、进一步的，所述x轴信号转换模块包括x+引脚和x-引脚，所述x+引脚通过可变电阻器rx连接标准检测电压，所述x-引脚连接标准检测电压。
7、进一步的，所述y轴信号转换模块包括y+引脚和y-引脚，所述y+引脚通过可变电阻器ry连接标准检测电压，所述y-引脚连接标准检测电压。
8、进一步的，电子开关模块包括x轴电子开关sw x和y轴电子开关sw y,所述x轴电子开关sw x和y轴电子开关sw y分别与信号转换模块的x+引脚和y+引脚电连接。
9、进一步的，所述微控制器中包括两路dac数模转化单元，且数模转化效率为5mhz。
10、本专利技术还提供了一种基于上述转接转接电路的一种工业防爆用电容触摸屏装置，在该装置中包括电容触摸屏、转接电路及电阻触摸屏检测电路，其中电容屏接受触摸并产生触摸点数字信号，而转接电路接受该数字信号转化为电压模拟信号，并将电压模拟信号输出至电阻触摸屏检测电路。
11、进一步的，电阻触摸屏检测电路为四线制连接。
12、本专利技术的有益效果在于：
13、1、直接应用在现有电阻触摸屏的设备中，既可以满足防爆需求，又可以实现直接的人机交互操作。在电容触摸屏外部粘合专门设计的防爆钢化玻璃，可以实现防爆需求，并且电容触摸屏是利用电容变化来检测触摸位置的触摸屏技术，粘合在其外部的防爆钢化玻璃并不会影响其检测触摸位置。
14、2、该触摸屏装置通过转接电路连接至设备原有的电阻触摸屏检测电路上，不需要进行大规模的设备升级改造，让企业在节省成本的同时，享受更便捷的操作。
15、3、采用的微控制器自带2路高速12 bit dac数模转换单元，且dac转化效率高达5mhz，在本电路中采用每秒50-100次的触摸操作采样，可以保证该转接电路与电阻触摸屏检测采样频率的对接，完美配合电阻触摸屏检测电路发出的测量时序信号，将通过微控制器低通滤波单元的精确的x、y轴坐标模拟电压值，精准的提供给电阻触摸屏检测电路的adc模块采集。采样时间宽度小于200μs，如此高频的采样确保不会产生延时，进而避免错误坐标值的产生。
16、4、dac数模转换单元转换分辨率为12 bit（即转换器有212=4096个可能的输出级别），支持的显示屏分辨率最高可达4k，可以应用最大尺寸为15.6寸的显示屏，触摸点击更加精准。
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1.一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：包括供电模块、微控制器、信号转换模块、I2C总线及电子开关模块；
2.根据权利要求1所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：所述供电模块提供3.3V和5V供电接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，特征在于：所述X轴信号转换模块包括X+引脚和X-引脚，所述X+引脚通过可变电阻器Rx连接标准检测电压，所述X-引脚连接标准检测电压。
4.根据权利要求3所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：所述Y轴信号转换模块包括Y+引脚和Y-引脚，所述Y+引脚通过可变电阻器Ry连接标准检测电压，所述Y-引脚连接标准检测电压。
5.根据权利要求4所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：所述电子开关模块包括X轴电子开关SW X和Y轴电子开关SW Y,所述X轴电子开关SW X和Y轴电子开关SW Y分别与信号转换模块的X+引脚和Y+引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接
7.应用权利要求6所述转接电路的一种工业防爆用电容触摸屏装置，其特征在于：包括电容触摸屏、转接电路及电阻触摸屏检测电路，所述电容触摸屏接受触摸操作并产生触摸点坐标数字信号，所述转接电路将该数字信号转化为电压模拟信号，并将该电压模拟信号输出至电阻触摸屏检测电路的ADC采集接口。
8.根据权利要求7所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置，其特征在于：所述电阻触摸屏检测电路为四线制连接。
...【技术特征摘要】
1.一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：包括供电模块、微控制器、信号转换模块、i2c总线及电子开关模块；
2.根据权利要求1所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：所述供电模块提供3.3v和5v供电接口。
3.根据权利要求1或2所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，特征在于：所述x轴信号转换模块包括x+引脚和x-引脚，所述x+引脚通过可变电阻器rx连接标准检测电压，所述x-引脚连接标准检测电压。
4.根据权利要求3所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的转接电路，其特征在于：所述y轴信号转换模块包括y+引脚和y-引脚，所述y+引脚通过可变电阻器ry连接标准检测电压，所述y-引脚连接标准检测电压。
5.根据权利要求4所述的一种工业防爆用电容触摸屏装置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周敬彬，
申请(专利权)人：淄博乐宸自控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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