Glass TouchKeypad and IchigoJam part2

A Glass Touch Keypad and IchigoJam Trial 2

IchigoJam と　ガラス　タッチキーパッド　I2C接続

 



Key pads are formed with Aluminum fine pattern
Lower resistance than ITO

Continuous work after Dec10 2015 post

 

This time, the glass touch keypad worked.

Touch controller : Atmel AT42QT2120

 

Set up - put a printed sheet underneath the glass keypad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Wiring(5)

I2C connection to the IchigoJam

 SDA--->IN3

 SCL---->EX1

 

 /Change---IN1        (Watch status change) normally "H"

I2C Address  0x1C   (Fixed)
 

VCC--3.3V

GND--GND

2. Initialize of AT42QT2120(Atmel sensor driver chip)

Reset  "/Change "   L to H      (Normally H but L at turn-on)

First thing to do;
Reset the chip!   This was a bit tricky.

 

Send reset command   0x07,0xFF(any nonzero value)

wait 500msec. (250msec Min?)

Dummy status read from the chip (I did this but not shown in the spec)

3. Read Keydata

Check  any key detection status change "/Change"

  Wait /Change  H->L

or

  Read sensor detection status (0x02)

 

Read data command   0x03

   data  D7,D6,----D0

Read data command  0x04

   data  x,x,x,x,D11,D10,D9,D8

 

Note;

I saw no key data even when "/Change" became L.

I just ignored null data.
 

4. Convert data to Key number

The order of  leadout from the glass keypad is not

the same as sensor chip input/output numbering.

I had to convert the sensor data by the following

order.

 

Glass keypad 1,2, 3, 4, 5,6, 7,8,9,10,11,12

sensor data    1,0,11,10,2,4,7,9,3, 5, 6, 8

Multi-touch can be read.
 

 5. Other settings

This Atmel chip can be set in various sensing mode.

For the pratical use it might be needed.

6. Trial kit

This kit is not  being sold, but free samples are available both in the US and Japan(Tech Support)
I'll provide some samples for the educational /leaarning purposes.



7. Atmel AT42QT2120



AT42QT2120 PCB for Glass touch keypad

Comm Mode : 1 to 12 keys, 1-9 wheel or slider

Standalone Mode:1 to 5 keys

 



Reference of pin numbers and Key number

I2C Test: TouchKey Display and IchigoJam

I2C Test :TouchKey Display Module and IchigoJam

IchigoJam とGU-D ModuleをI2Cで接続してみた

GU140X32F-D903S

140x32 dot matrix VFD with 8x2  Capacitive touch keypad 

1. IchigoJam a BASIC computor for kids

What is  the "IchigoJam";

LPC1114 based MCU board includes, Basic interpreter on chip, NTSC video output, PS2 Keyboard input,Digital/Analog I/O, UART,I2C..

 

Note:IchigoJam Basic uses "# "showing hex data "h"

2. I2C Connection to the IchigoJam

SDA: IN3

SCL:  EXT

 

Connection: GU-D Module

SDA:  PIN2

SCL:   PIN5

I2C Addr   50h (can be selected)

3. IchigoJam BASIC command

1) Write message data thru I2C

POKE #700,........         Store Module command

POKE #703,.........        Store message data ASCII

An example for IchigoJam BASIC command for I2C write

I2CW(#50,#700,3,#703,7)

Send the data 3bytes from Addr 700h as a command and send 7bytes from 703h as message data.

 

2) Read Key data

POKE #710,#1f,#48,#10........   Store Module command to read data
 

I2CR(#50,#710,3,#720,4)    :  
Send the command (#10) for "All Touch SW Status Read" , 3bytes from 710h.
Save read 4bytes data to 720h---723h.
 

3) Result

Read data form the module  in #720,#721,#722,#723

 

#720 : Function Id (#10)       (Just confirm the sent command data)

#721 : Data Length (2)         (Tell how many bytes sent)

#722 : Keydata  (SW16-9)

#723:  Keydata  (SW8-1)

 

4. Display functions of Module :GU140X32F-D903S

1) How to indicate your  message on the module screen :Refer the spec for detail

Just send ASCII data or Bitmap to  the module ,no need to use libraries to display simple text and bitmap.

 

Display control commands

Bitmap memory

international character fonts incl Asian fonts

Macro programming

 

Connection

GU140X32F-D903F

 

Result: Data read from Module

 

IchigoJam Monitor with GU140X32F-D903S



-Reference-

Display GU140X32F-D903S information

 

タッチキーパッド実験 (TI MSP430 Launchpad)

以下の実験結果報告をいただきました。

 

タッチキーパッド実験 (Touch Keypad and TI MSP430 Launchpad)

次に示す実験回路ならびにｿﾌﾄｳｪｱ構成によって 4×3 Key Pad と Atmel AT42QT2120 制御実験を行いました。

 

AT42QT2120（以下本 IC）にて初期設定立ち上げを行う際に、ただ単にﾘｾｯﾄを行うだけでは肝心の/CHANGE出力信号がｱｻｰﾄされっぱなしとなる問題（失敗）に遭遇しましたが、適当な空読みを加えることでこれを解決しました。

また本 IC へのﾊﾟﾗﾒｰﾀ設定を概略検討しました。その結果、4×3 Touch Key Pad の通常ｽｲｯﾁ動作を検出でき、普通の使用感を得るにいたりました。

ちなみに、さっそく水で濡れた指でたしかめたところまったく変わりないｽｲｯﾁﾝｸﾞ感触を得ることができました。手袋をはめた場合、薄手の木綿手袋のとき、かろうじて検出されるかされないか、という程度でした。それより厚手の手袋では全く無反応という具合です。（もちろん、ある閾値設定の場合の一例です）。これら結果から、要するに Pad 電極部における静電容量変化ΔC が有るか無いかにつきる由、原理通りの結果であるに違いないとの感触を得たところです。

 

 

AT42QT2120 初期設定時に発生した問題

本 IC はﾊﾟﾜｰｵﾝ後、I2C ｲﾝﾀﾌｪｰｽからﾘｾｯﾄｺﾏﾝﾄﾞを投げて初期化し、しかる後ﾊﾟﾗﾒｰﾀ設定、閾値設定などを行います。ただ不注意に、それだけではうまく動きませんでした。すなわち肝心な出力信号/CHANGE がｱｻｰﾄされっぱなしになってしまい、以降うごきがとれなくなってしまうという現象です。ﾃﾞｰﾀｼｰﾄ上に記述されている CHANGE 信号のこと注意深く読まずに、『ﾘｾｯﾄが終わって初期設定すればふつう動くもの』という感覚にとらわれていた。

 

本実験ではﾘｾｯﾄｺﾏﾝﾄﾞ後、次を加えることによって/CHANGE ｱｻｰﾄを開放出来るに到った次第です。

①充分な間(500ms)を取って、

②status バイトの空読みを行う

 

Power-On後、ｱｻｰﾄに始まる/CHANGE信号は理解困難な開放→ｱｻｰﾄを2回繰り返しています。

その後 status 空読み実行後に開放されました。 ⅱ）（動作は出来たが）いったんｱｻｰﾄに落ち、また回復する不安な例(待ち時間＝300ms)

 

 

本 IC のﾃﾞｰﾀｼｰﾄではﾘｾｯﾄｺﾏﾝﾄﾞ記述として下記があります。

2.8.2    Soft Reset

The host can cause a device reset by writing a nonzero value to the Reset byte. This soft reset triggers internal watchdog timer on a 125ms interval.

After 125ms the device executes a full reset.

The device NACKs any attempts to communicate with it for approximately 200ms after the soft reset command. Communication can begin as soon the /CHANGE line is first asserted.

Note:  

The device can process a Soft Reset command while in Power Down(LPM=0)mode, causing a chip reset. ｦｯﾁﾄﾞｯｸﾞﾀｲﾏｰとの関係など理解しづらいです。

ﾊﾟﾜｵﾝ後、ｱｻｰﾄに始まる/CHANGE 信号が理解困難な開放→ｱｻｰﾄを 2 回繰り返しているのは同じです。その後 status 空読み実行後に開放されるがいったんｱｻｰﾄされ、その後開放に至る。その後の IC 動作としてはＯＫでしたが。ﾘｾｯﾄ後の待ち時間不足のような感じを表しています。

なお、上の Note 記述の件。ﾃﾞﾊﾞｲｽはﾊﾟﾜｵﾝ後 LPM=1 がﾃﾞﾌｫﾙﾄのはずであり、LPM=0 に戻して/戻さないで、を試してみましたが、結果 LPM=0 に戻さないでも動作できました。

 

 

 

 

タッチキーパッド キット(Touch Keypad Kit)

Glass Touch Keypad Kit　

限定配布品(市販されていません）

3x4　ガラスキーパッド
キーセンサーチップボード
センサーチップ Atmel AT42QT2120

 

 ガラスキーパッド　

3x4の透明電極が、個別に引き出されています。

 

透明電極は、一般的なITO膜ではありません。

アルミ薄膜の微細線でメッシュ状に形成されています。

抵抗値が低く、均一な感度が実現できます。

基板は、ガラスです。強化加工はしてありません。

ガラスの下に、絵や文字を書いた紙、LEDなどを入れることができます。

 

 

 

 

 

センサー基板回路

Atmel AT42QT2120を使っています。

12keyの状態が、I2Cで読みだせます。

詳細動作仕様は、I2C経由で設定できます。

 



 

 

 

 

例：キーをプリントした紙を下に入れた

 

タッチキーパッドTouch Keypad をIchigoJamにつないだが・・・

Trial "Touch Keypad" and IchigoJam

 Touch Keypad;

Self-capacitive touch switch with new concept

Thin film :Etched Aluminum 1um thicck, fine mesh patteren.

 

 

I2Cで、IchigoJamに、3x4 のタッチキーパッドをつないでみた。

結果：I2CRコマンドでフリーズした。

タッチセンサーチップは、Atmel社 AT42QT2120

/charge 端子が、Hにならないので、チップが動いていない。

 

TIのMSP430 Launchpadでは、

初期設定立ち上げを行う際、ただ単ﾘｾｯﾄだけで は /CHANGE出力信号がｱｻｰﾄされっぱなしとなる問題（失敗）に遭遇、適 当な空読みを加えることで解決しました。

しかし、IchigoJamでは、I2Cが成り立ってないような。