面板掃描部分

第四章、程式設計

4.1 面板掃描部分

START

INITIAL( )

ubL_R_Scan ( ) 快速掃瞄左右訊號

依據回傳值判斷為左板或右板有訊號

ubLeft_TouchPad ( ) 掃瞄左板並傳送出

UART

ubRight_TouchPad ( ) 掃瞄右板並傳送出

UART

Left Right

No touch

0x55 0x00 0xXX 0xYY 0xAA 左右板 x 座標 y 座標

設有 watch_dog_timer 每秒會清除一次

避免 8254 卡在 RS-232 錯誤回圈

掃描左板 CH24~39 是否有訊號

只掃描 Channel 24~~39 理由是因為 Y 軸寬度較窄可以簡單的就得知有無訊號

確認板上是否有任何訊號

掃描右板 CH24~39 是否有訊號

START

掃描 CH1~23 確認 X 軸位置

Quality_Check ()

傳回 X 軸三根訊號值 Y 軸三根訊號值可藉由調整可變電阻調成理想的範圍值

ubL_R_Scan ( )

主要是快速檢測左右板有沒有筆點下的訊號若有則回傳 Left 或 Right (具有四段倍率放大)

4.1.1

面板掃描

流程圖:

Yes

START

EBOOKCompare () 找出最大 X 軸 channel 最大 Y 軸 channel 並針對其前後各兩個 channel 做穩定的掃描

MAX_ADCTL(); 穩定的掃描 Channel 0--39 並紀錄出各個 ch 最大 ADC 值

EBOOKPosition(X 軸最大 channel,Y 軸最大 channel) 依照比例轉換成 9x9 方格中的座標值

判斷筆的訊號是否持續壓住

SpecialNoiseRemainProtect()

因為在靠近板子的最邊邊,會產生一些微弱的誤動作訊號因此需判斷是否有誤動作產生

判斷 P3_7 是否為 Low 若是則直接傳送出座標值

判斷比是否為第一次瞬間點下若是則不傳送,直到第二次

傳送出正確的座標值

Yes

No

END

No Yes

ubLeft_TouchPad ( ) 及 ubRight_TouchPad( )

掃描出穩定的訊號並且把訊號依照比例傳送相對的座標位置。

圖 49: 點讀機訊號比較流程圖

MAX_ADCTL ( )

增加充放電時間,使 ADC 值能充到穩定的値，並且把所有 channel 的 ADC 值，記錄到一個 ubEBOOK_ADC_VALUE[40]陣列中。

EBOOKCompare ( )

依照上面陣列中的 channel ADC 值，找出 X 軸最大 channel ( 0~~23 ) Y 軸最大 channel ( 24~~39)。接著針對該軸前後兩個 channel 做掃描，則可以得出一個穩定的範圍值。

Ex: X 軸最大 12 Y 軸最大 31 所以訊號在掃描如下圖

就可以找到一個穩定的三根訊號值

EBOOKPosition( X, Y)

依據 channel 的 ADC 值依照比例計算出 9x9 方格中的座標。

示意圖:

12 31

a. ch_1 < ch_3 且相減值 > 中間區域範圍

b. ch_1 > ch_3 且相減值 > 中間區域範圍

c. ch1 與 ch3相減值大約為中間區域範圍

2.依照比例細分出落在哪個格子中由於每次掃描的訊號都會些許不同

所以需以中間當基準值作為判斷依據,才能精確的找出座標位置示意圖:

Ex: Ch 1 ADC = 45

Ch 3 ADC = 85

Ch 2 ADC = 100

則 abs{45 - 85} = 40

因此比例為 40/100 = 40%

得出的比例則依照電路的特性細分出座標

1 2 3

10%

20%

70%

50%

35%

3.當書本變厚時,倍率放大產生的問題一般情形下:

當書本厚度變深時

因此經過測量後變化情形如下

因此會發現如果以中間當住基準

來半段比例落在的範圍,會因為的關係

所以需先減去 Channel 間移動的橘色最長那根訊號的 ADC 值如此比例才會正確 ( 就像下面用藍色蓋掉一樣)

示波器上掃描到的

壓在線上時

SpecialNoiseRemainProtect()

當筆點在板子的邊緣時,產生的訊號中

會有幾次衰弱或著不穩定的訊號,所以要避開

SpecialErrorDetect()

當筆點在格線上的時候, 產生的訊號中會有幾次衰弱或著不穩定的訊號,所以要避開

因應特殊問題產生的判斷式

在筆點下去的瞬間,第一次掃到的訊號通常是不穩定或者由於人手的跳動現象,導致錯誤所以取出座標值,需在第二次迴圈中才送出。

筆點下後持續壓住,但不送訊號,所需的判斷式

當訊號已送出後,需判斷筆有無離開板子,若無則不送出訊號

Watch dog 功能

主要目的是為了避免不正常的插拔，導致 MPC82E54 卡在 RS232 的迴圈中所以才加入此功能。

經過示波器量測掃描板送出訊號，在最差的情形下，每筆 DATA 間格約在 358ms。由於 MPC82E54 WDT 設定的公式為

{1/[

⁽

CLK / 12

⁾

] *

⁽

2^15

⁾

}/ Bit 設定 Bit 設定

為三個 bit 決定除頻 mode

000 / 2 001 / 4

因此 watch dog 設定為 100。

( 1 / [(11.0592 Mhz / 12)]*(2^15))/32 = 1.04857 S 所以設定要再每一秒結束前要更新 watch dog 的旗標

RS232 的協定

0xSS 0xTT 0xXX 0xYY 0xAA

0xSS 表示 X 軸低位元組

0xTT

表示 X 軸高位元組

0xXX 表示 Y 軸低位元組

0xYY 表示 Y 軸高位元組 0xAA 表示結束字元

4.1.2 掃描板程式Flow Chart 功能說明:

首先我們要先Initial 每一個Channel以確認線路一切正常，沒有異常訊號在板上。

然後從Channel 1開始scan並將每次scan到的電壓值暫存在SRAM中，帶40個 Channel scan 完成後比對最高電壓位置。當確認到最高電壓位置後，立即進入微調程序，判斷出更精細的定位座標。如果沒有電壓輸入則代表沒有感應到

4.1.3 MPC82E52 Sample code:

//定義變數名稱及初始參數

#define SELECT_4051 0x38

#define SELECT_CHANNEL 0x07

#define SELECT_A 0x40 //C:6th bit

#define SELECT_BC 0xC0 //B:7th, A:6th bits

#define SELECT_SWITCH0 0x04

#define MAX_X 16

#define MAX_Y 24

#define TOTAL_CHANNEL (MAX_X+MAX_Y)

#define ADCX_MID_VALUE_S 0x58 //ADC Voltage ~= 1.80V

#define ADCX_MID_VALUE_L 0x67 //ADC Voltage ~= 2.00V

#define ADCY_MID_VALUE_S 0x58 //ADC Voltage ~= 1.80V

#define ADCY_MID_VALUE_L 0x73 //ADC Voltage ~= 2.15V

//將每一Channel初始化

static void ChannelScanInit(void) {

TTL74164_Init();

GPIO_PORTC &= ~SELECT_SWITCH0;

H_byte=SELECT_A;

L_byte=SELECT_BC;

}

//選擇欲掃描的 Channel及delay時間

static void ChannelSelect(unsigned char ch, unsigned char msec) {

unsigned char Q543, Q210;

Q543 = ch/8;

H_byte &= ~SELECT_4051;

H_byte |= (Q543<<3);

Q210 = ch%8;

H_byte &= ~SELECT_CHANNEL;

H_byte |= Q210;

OutputData(H_byte,L_byte);

GPIO_PORTC |= SELECT_SWITCH0;

GPIO_PORTC &= ~SELECT_SWITCH0;

KeStallExecutionMilliseconds(msec);

}

//取回被掃描的 Channel的ADC值

static unsigned char ADCValueGet(void) {

// input channel select OPT2 ANAR_MicrophoneControl4 &= 0xFC;

ANAR_MicrophoneControl4 |= 0x01;

_g_adcv_get[0] = 0;

_g_adcv_get[0] = (ANAR_MicrophoneControl5<<6) + (ANAR_MicrophoneControl6>>2);

return _g_adcv_get[0];

}

//掃描每一Channel的ADC值 static void ChannelScan(void) {

unsigned char ch;

unsigned char xdata adcvx[MAX_X], adcvy[MAX_Y];

unsigned char digit;

ChannelScanInit();

for(ch=1; ch<TOTAL_CHANNEL; ch++;){

ChannelSelect(ch, 1);

if(ch<MAX_X){

adcvx[ch]=ADCValueGet();

}else{

adcvy[ch-MAX_X]=ADCValueGet();

}

//比對出最大的ADC值

static unsigned char MaxValueGet(unsigned char* var, unsigned int count) {

unsigned char maxv,posi;

unsigned char i;

maxv=var[0];

posi = 0;

for(i=1;i<count;i++){

if(var[i]>maxv){

maxv=var[i];

posi = i;

} } return posi;

}

//比對出更精確的座標位置

static void PositionJudge(unsigned char psx, unsigned char psy) {

unsigned char adcvx, adcvy;

ChannelSelect(psx, 50);

adcvx=ADCValueGet();

if(adcvx<=ADCX_MID_VALUE_S){

Draw8x6Icons(4,60,0);

}

else if(adcvx<=ADCX_MID_VALUE_L){

Draw8x6Icons(4,60,1);

} else

Draw8x6Icons(4,60,2);

ChannelSelect(psy, 50);

adcvy=ADCValueGet();

if(adcvy<=ADCY_MID_VALUE_S){

Draw8x6Icons(5,60,0);

}

else if(adcvy<=ADCY_MID_VALUE_L){

Draw8x6Icons(5,60,1);

}

else

Draw8x6Icons(5,60,2);

}

實驗:

我們利用 UART 傳輸軟體模擬，直接輸入座標值，模擬掃描板傳入資料及 MP3 主機之回應。

圖 50: MP3 座標模擬

速度調整、音量大小等等功能，且功能座標有著最高優先權處理程序，以便 User 操作。而發音座標部分則是關係著點讀機效能好壞的重點項目，如果發音速度太慢，將造成 User 使用上的等候時間太長而不耐煩。如果發音內容錯誤 (可能為座標判斷錯誤)，會讓 User 重複操作而浪費電力並影響學習意願。

所以發音座標輸入後，面板控制 IC 立即要判斷出是左頁還是右頁座標，接著將存放在 NAND Flash 中的座標資料及 MP3 聲音資料載入 SRAM 中進行比對，如果比對正確則將 MP3 聲音資料丟入 DSP 中進行播放。如果比對錯誤則代表此筆座標在此頁中無發音。

MP3 主機之時序圖:

圖 51: 點讀機時序圖

圖 52: MP3 語音撥放流程圖

等待座標輸入

功能鍵 or 內容?

進入功能選單程式

進入座標轉換程序

取出當頁的所有聲音檔座標及聲音索引並開始比對

有無在範圍內?

依照聲音位置索引至 MP3 file 中尋找資料

為無效位置，回到主程式

播放 MP3 聲音

//搜尋 MP3 聲音位置

/////////////////////////////////////////////////////////////////

//開始比對座標資料

// Y channel

// (0000,0000) Y0 Y15 Y16 Y31 (0000,0180)

// X0 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// X1 + ++ +

// + ++ +

// X + ++ +

//channel + ++ +

// + ++ +

// X23 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

// (0120,0000) (0120,00C0) (0120,0180)

UCHAR SearchMusicFile() {

UCHAR j,kkk=0,kkj;

UINT X_start, X_end, Y_start, Y_end;

DrawEBOOKIcon( Page_Index+kkk, 1, 25 ); //get left page NOT number 左頁 Tag 數量 kkj=NOT;

/* for(kkk=0;kkk<20;kkk++) {

DrawEBOOKIcon( Page_Index+kkk, 1, 25 ); //get correct table block data send to DMA buffer(0xF000-F080)

}

for(j=0; j<64; j+=16){

X_start= XBYTE[0xF000+j]<<8 | (XBYTE[0xF001+j]);

Y_start= XBYTE[0xF002+j]<<8 | (XBYTE[0xF003+j]);

X_end= XBYTE[0xF004+j]<<8 | (XBYTE[0xF005+j]);

Y_end= XBYTE[0xF006+j]<<8 | (XBYTE[0xF007+j]);

if(

X_start <= CheckX &&

CheckX <=X_end &&

Y_start <= CheckY &&

CheckY <=Y_end ){

return XBYTE[0xF008+j];

} } }

4.3 播放 MP3 語音程序

void MusicPlayingRoutine() {

if ( TimeFlag ) {

// for variable bit rate

if( CurrentMediaType == MP3_TYPE ) {

DSP_GetSampleRateAndBitRate();

if( !VBR ) {

if( BitRate != MaxBitRate ) {

VBR = 1;

DSP_SetMaxSpeed();

}

在文檔中中華大學 (頁 52-68)

第四章、 程式設計

4.1 面板掃描部分

0x55 0x00 0xXX 0xYY 0xAA 左右板 x 座標 y 座標

設有 watch_dog_timer 每秒會清除一次

避免 8254 卡在 RS-232 錯誤回圈

Quality_Check ()

ubL_R_Scan ( )

4.1.1

流程圖:

Yes

Yes

No

No Yes

ubLeft_TouchPad ( ) 及 ubRight_TouchPad( )

MAX_ADCTL ( )

EBOOKCompare ( )

EBOOKPosition( X, Y)

SpecialNoiseRemainProtect()

SpecialErrorDetect()

因應特殊問題產生的判斷式

筆點下後持續壓住,但不送訊號,所需的判斷式

Watch dog 功能

{1/[

CLK / 12

] *

2^15

}/ Bit 設定 Bit 設定

RS232 的協定

0xSS 0xTT 0xXX 0xYY 0xAA

0xTT

0xXX 表示 Y 軸低位元組

第四章、程式設計