基于arm單片機(jī)的觸摸屏控制器的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-02-04 05:59本頁面
【導(dǎo)讀】觸摸屏作為一種新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于人機(jī)交互等許多優(yōu)點(diǎn)。利用這種技術(shù)，用戶只要用手指輕輕地。種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏。其中矢量壓力傳感技。術(shù)觸摸屏已退出歷史舞臺；紅外線技術(shù)觸摸屏價(jià)格低廉，但其外框易碎，容易產(chǎn)生光干擾，按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，我們把觸摸屏分為四種，它們分別為。電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。2021年iPhone手機(jī)的推出，成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。目前，觸摸屏應(yīng)用范圍已變得越來越廣泛，從工業(yè)用途的工廠設(shè)備。觸摸屏目前主要還是集中在小尺寸上的應(yīng)用，未來的發(fā)展將是一個(gè)觸控和遙控的世界，在清晰地了解了電路的設(shè)計(jì)情況后，對CPU以及觸。計(jì)與軟件設(shè)計(jì)的完美結(jié)合。STM32F103VCT6系列微處理器工作頻率為72MHz，內(nèi)置高達(dá)。的數(shù)據(jù)傳輸，無須CPU任何干預(yù)。
【正文】 差動(dòng)模式，參考電壓來自驅(qū)動(dòng)電極。這兩種模式分別如圖 (a)（ b）所示。采用圖 (b)的差動(dòng)模式可以消除開關(guān)導(dǎo)通壓降帶來的影響。圖 （ a） 和 （ b）為兩種參考電壓輸入模式所對應(yīng)的內(nèi)部開關(guān)狀況。 的控制字 的控制字及數(shù)據(jù)傳輸格式 ADS7843 的控制字如表所列，其中 S 為數(shù)據(jù)傳輸起始標(biāo)志位，該位必為 1。 A2~A0進(jìn)行通道選擇。 MODE 用來選擇 A/D 轉(zhuǎn)換的精度， 1選擇 8 位， 0選擇 12 位。 2） SER/ DFR 為參考電壓的輸入模式選擇位。 3） A2~A0 是通道選擇位。 4） S 為控制寄存器中的控制位。 5）PD PD0 選擇省電模式： 00省電模式允許，在兩次 A/D 轉(zhuǎn)換之間掉電，且中斷允許；01同 00，只是不允許中斷 10保留； 11禁止省電模式。為了完成一次電極電壓切換和 A/D 轉(zhuǎn)換，需要先通過串口往 ADS7843 發(fā)送控制字，轉(zhuǎn)換完成后再通過串口讀出電壓轉(zhuǎn)換值。標(biāo)準(zhǔn)的一次轉(zhuǎn)換需要 24 個(gè)時(shí)鐘周期。由于串口支持雙向同時(shí)進(jìn)行傳送，并且在一次讀數(shù)與下一次發(fā)控制字之間可以重疊，所以轉(zhuǎn)換速率可以提高到每次 16 個(gè)時(shí)鐘周期。如果條件允許， CPU 可以產(chǎn)生 15 個(gè) CLK 的話 (比如 FPGAs 和 ASICs),轉(zhuǎn)換速率還可 以提高到每次 15 個(gè)時(shí)鐘周期。具體轉(zhuǎn)換時(shí)序略。 觸摸屏控制程序流程圖的設(shè)計(jì) 由于 LCD 分辨率與觸摸屏的分辨率一般來說不一樣 ,坐標(biāo)也不一樣 ,這就需要轉(zhuǎn)換兩者坐標(biāo) ,即對觸點(diǎn)的定位 ,常用的觸點(diǎn)定位法有最值法、兩點(diǎn)定位法和四點(diǎn)定位法。在測量觸點(diǎn)坐標(biāo)時(shí) ,采用差動(dòng)參考電壓方式 ,但發(fā)現(xiàn)觸摸屏邊沿點(diǎn)對應(yīng)的測量值仍達(dá)不到 0或滿量程 4096,而且由于觸摸屏存在個(gè)體差異 ,不同觸摸屏邊沿點(diǎn)的測量值一般不同 ,這樣用最值法會存在一定的誤差 。其二觸點(diǎn)定位軟件中通過對數(shù)據(jù)的采 集 ,去值平均濾波處理 ,判斷觸摸輸入的合法性 ,以及判斷觸點(diǎn) 是否有效 ,最后檢驗(yàn)是否能達(dá)到預(yù)想的精度 ,這樣四點(diǎn)定位法可能會更準(zhǔn)確 ,但也會更復(fù)雜、麻煩?；谝陨蟽牲c(diǎn)考慮 ,本文采用兩點(diǎn)定位法來確定觸點(diǎn)的坐標(biāo)。 ADS7843的轉(zhuǎn)換精度有 8 位和 12 位兩種 ,由于研究所用的 TFT LCD 為 320 240,在此為使精度更高 ,采用了 12 位轉(zhuǎn)換精度 ,在 X 和 Y 方向上精確到 1/4096。當(dāng)觸摸屏有按壓時(shí) ADS7843 的轉(zhuǎn)換值必須在液晶上相應(yīng)位置正確顯示。先引入兩個(gè)概念 ,物理坐標(biāo)和邏輯坐標(biāo)。物理坐標(biāo)指觸摸屏上點(diǎn)的實(shí)際位置 ,常以液晶上的點(diǎn)數(shù)來度量。邏輯坐標(biāo)是此點(diǎn)被觸摸 ,時(shí) A/D 轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)值 . 圖 觸摸液晶顯示屏外框圖 圖 為觸摸液晶屏的外框圖。其中 A、 B、 C、 D 為 LCD 邊框的四個(gè)特殊點(diǎn) ,對應(yīng)的物理坐標(biāo)分別為 ( 0,0) 、 ( 319,0) 、 ( 0,239) 、 ( 319, 239) , 對應(yīng)的邏輯坐標(biāo)分別為 ( 0,0) ( 4095, 0) 、 ( 0, 4095) 、 ( 4095, 4095) 。在觸摸屏上定義 O O2 兩點(diǎn) , 其在 LCD 上物理坐標(biāo)依次為 ( 19,19)、 ( 299, 219) , 分別對應(yīng)觸摸屏上一個(gè)區(qū)域 , 并在屏上用“ +”標(biāo)志 。 其中 OO2 為有效校屏點(diǎn)。校準(zhǔn)時(shí) , 處理器通過讀取坐標(biāo)值判斷觸摸位置在哪個(gè)區(qū)域 , 并調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)程序。校準(zhǔn)程序流程圖如圖 所示。經(jīng)過兩點(diǎn)定位校準(zhǔn) , 邏輯坐標(biāo)和物理坐標(biāo)之間的關(guān)系為 : 圖 第 4章 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)完成了用 ARM 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)觸摸屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了觸摸屏的工作原理。設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件方面，使用 PROTEL 軟件設(shè)計(jì)整體原理圖，軟件部分介紹了系統(tǒng)初始化流程，然后針對每個(gè)部分對單片機(jī)要求的進(jìn)行“軟硬結(jié)合”。本次設(shè)計(jì)還有許多需要完善的地方，比如一些背光燈接口電路、 USB 接口等相關(guān)電路的內(nèi)容介紹以及 ARM 系列單片機(jī)本身的體系結(jié)構(gòu)、存儲器組織等理論知識。由于一些知識復(fù)雜難懂，在設(shè)計(jì)中沒有做到足夠的說明。因此在以后的學(xué)習(xí)中對這些基礎(chǔ)內(nèi)容還要做扎實(shí)的學(xué)習(xí)和系統(tǒng)的研究。
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