基于A(yíng)RM單片機(jī)的觸摸屏控制器的設(shè)計(jì)

1、基于A(yíng)RM 單片機(jī)的觸摸屏控制器的設(shè)計(jì)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：日期： 第1章緒論1.1觸摸屏簡(jiǎn)介觸摸屏又稱(chēng)為“觸控屏”、“觸控面板“，是一個(gè)可接收觸頭等輸入訊號(hào)的感應(yīng)式顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的某位置時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程序給出操作者所觸壓的點(diǎn)，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并通過(guò) LCD 液晶顯示模塊制造出生動(dòng)的界面效果。觸摸屏作為一種新的電腦輸入設(shè)備，它是目前最簡(jiǎn)單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。隨著多媒體信息查詢(xún)的與日俱增，人們?cè)絹?lái)越多地使用觸摸屏，而且觸摸屏具有堅(jiān)固耐用、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(hù)只要用手指輕輕地觸摸計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符

2、或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的用戶(hù)。1.2 觸摸屏的主要類(lèi)型及特點(diǎn)從技術(shù)原理來(lái)區(qū)別觸摸屏，可分為五個(gè)基本種類(lèi)：矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線(xiàn)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(tái)；紅外線(xiàn)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，曲面情況下失真；電容技術(shù)觸摸屏設(shè)計(jì)構(gòu)思合理，但其圖像失真問(wèn)題很難得到根本解決；電阻技術(shù)觸摸屏的定位準(zhǔn)，但怕刮易損；表面聲波觸摸屏解決了以往觸摸屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種場(chǎng)合，缺點(diǎn)是屏幕表面如果有水滴和塵土?xí)褂|摸屏變的遲鈍，

3、甚至不工作。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(xiàn)式以及表面聲波式。每一類(lèi)觸摸屏都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要了解哪種觸摸屏適用于哪種場(chǎng)合，關(guān)鍵就在于要懂得每一類(lèi)觸摸屏技術(shù)的工作原理和特點(diǎn)。1.3觸摸屏的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)觸摸屏起源于 20 世紀(jì) 70 年代，早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)、POS 機(jī)終端等工業(yè)或商用備之中。2007 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。蘋(píng)果公司把一部至少需要 20 個(gè)按鍵的移動(dòng)電話(huà)，設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵就能搞定，剩余操作則全部交由觸控屏幕完成。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外，還使手機(jī)的外形

4、變得更加時(shí)尚輕薄，增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧，同時(shí)也開(kāi)啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。目前，觸摸屏應(yīng)用范圍已變得越來(lái)越廣泛，從工業(yè)用途的工廠(chǎng)設(shè)備的控制操作系統(tǒng)、公共信息查詢(xún)的電子查詢(xún)?cè)O(shè)施、商業(yè)用途的提款機(jī)，到消費(fèi)性電子的移動(dòng)電話(huà)、PDA 、數(shù)碼相機(jī)等都可看到觸控屏幕的身影。觸摸屏目前主要還是集中在小尺寸上的應(yīng)用，未來(lái)的發(fā)展將是一個(gè)觸控和遙控的世界，所以大尺寸觸摸屏的發(fā)展是目前觸摸屏發(fā)展的趨勢(shì)，尤其是多點(diǎn)觸摸的應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)展多點(diǎn)觸摸、接近感應(yīng)以及支持電容筆的技術(shù)，可以多點(diǎn)、多人同時(shí)應(yīng)用，尤其在一些大尺寸屏幕上，能夠讓多人在同一塊屏幕上共同完成一些協(xié)同工作，如游戲、繪圖、

5、工程設(shè)計(jì)、影像處理等所以未來(lái)的世界是個(gè)觸控的世界，是個(gè)遙控的世界，大尺寸觸摸屏的發(fā)展有著廣泛的空間。1.4本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)討論的主要內(nèi)容是以 STM31F103 系列單片機(jī)為核心，通過(guò)觸摸屏接口芯片 ADS7843 完成對(duì)觸摸屏的數(shù)據(jù)采集工作，重點(diǎn)闡述了四線(xiàn)制電阻式觸摸屏以及觸摸屏接口芯片 ADS7843 具體的工作原理。第2章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)本次觸摸屏的設(shè)計(jì)將以 STM32F103 單片機(jī)和觸摸屏接口芯片 ADS7843 為核心，時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、RS-232 通信接口電路及 LCD 顯示電路為輔助，首先繪制總體結(jié)構(gòu)框圖，直觀(guān)清晰的顯示觸摸屏輸入系統(tǒng)的組成，然后通過(guò)觸

6、摸屏、觸摸屏控制器以及 CPU 的接口電路，具體分析引腳結(jié)構(gòu)及功能。在清晰地了解了電路的設(shè)計(jì)情況后，對(duì) CPU 以及觸摸控制器初始化，完成軟件部分的設(shè)計(jì)，最后真正掌握觸摸屏的整體工作原理，達(dá)到硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)的完美結(jié)合。圖2.1總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)框圖 2.2CPU 的選擇STM32F103 系列微處理器是首款基于 ARMv7- M 體系結(jié)構(gòu)的 32 位標(biāo)準(zhǔn) RISC （精簡(jiǎn)指令集）處理器，提供很高的代碼效率, 在通常 8 位和 16 位系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間上發(fā)揮了 ARM 內(nèi)核的高性能。STM32F103VCT6 系列微處理器工作頻率為 72MHz ，內(nèi)置高達(dá) 128K 字節(jié)的 Flash 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器

7、和 20K 字節(jié)的 SRAM ，采用 LQTP 封裝模式，引腳達(dá)到 100 只，具有豐富的通用 I /O 端口。其主要資源與特點(diǎn)如下：1）多達(dá) 51 個(gè)快速 I /O 端口，所有 I/O 口均可以映像到 16 個(gè)外部中斷，幾乎所有端口都允許 5V 信號(hào)輸入。每個(gè)端口都可以由軟件配置成輸出（推挽或開(kāi)漏）、輸入（帶或不帶上拉或下拉）或其它的外設(shè)功能口。2） 2 個(gè) 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，多達(dá) 16 個(gè)外部輸入通道，轉(zhuǎn)換速率可達(dá) 1MHz, 轉(zhuǎn)換范圍為0 3.3V; 具有雙采樣和保持功能；內(nèi)部嵌入有溫度傳感器，可方便的測(cè)量處理器溫度值。3）靈活的 7 路通用 DMA 可以管理存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器、設(shè)備到存儲(chǔ)

8、器和存儲(chǔ)器到設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)須 CPU 任何干預(yù)。通過(guò) DMA 可以使數(shù)據(jù)快速地移動(dòng)，這就省了 CPU 的資源來(lái)進(jìn)行其他操作。DMA 控制器支持環(huán)形緩沖區(qū)的管理，避免了控制器傳輸?shù)竭_(dá)緩沖區(qū)結(jié)尾時(shí)所產(chǎn)生的中斷。它支持的外設(shè)包括：定時(shí)器、ADC 、SPI 、I2C 和 USART 等。4）調(diào)試模式：支持標(biāo)準(zhǔn)的 20 腳 JTAG 仿真調(diào)試以及針對(duì) Cortex- M3 內(nèi)核的串行單線(xiàn)調(diào)試（ SWD ）功能。通常默認(rèn)的調(diào)試接口是 JTAG 接口。5）內(nèi)部包含多達(dá) 7 個(gè)定時(shí)器，3 個(gè)通用寄存器、1 個(gè)高級(jí)寄存器、2 個(gè)看門(mén)狗寄存器以及 1 個(gè)系統(tǒng)時(shí)基寄存器。6）含有豐富的通信接口：三個(gè) USART

9、 異步串行通信接口、兩個(gè) I2C 接口、兩個(gè) SPI 接口、一個(gè) CAN 接口和一個(gè) USB 接口，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信提供了保證。STM32F103VCT6 引腳圖如圖2.2 所示：圖2.2ARM 單片機(jī)STM32F103VCT6引腳圖在 STM32F103 上開(kāi)發(fā) LCD 顯示，可以有兩種方式來(lái)對(duì) LCD 進(jìn)行操作，一種是通過(guò)普通的 IO 口，連接 LCD 的相應(yīng)引腳來(lái)進(jìn)行操作，第 2 種是通過(guò) FSMC 來(lái)進(jìn)行操作。可變靜態(tài)存儲(chǔ)控制器(Flexible Static Memory Controller: FSMC 是 STM32 系列中內(nèi)部集成256 KB 以上 Flash ，后綴為.c 、.

10、d 和.e 的高存儲(chǔ)密度微控制器特有的存儲(chǔ)控制機(jī)制。之所以稱(chēng)為“可變”，是由于通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器的設(shè)置，F(xiàn)SMC 能夠根據(jù)不同的外部存儲(chǔ)器類(lèi)型發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)/地址/控制信號(hào)類(lèi)型以匹配信號(hào)的速度，從而使得 STM32系列微控制器不僅能夠應(yīng)用各種不同類(lèi)型、不同速度的外部靜態(tài)存儲(chǔ)器，而且能夠在不增加外部器件的情況下同時(shí)擴(kuò)展多種不同類(lèi)型的靜態(tài)存儲(chǔ)器，滿(mǎn)足系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)存儲(chǔ)容量、產(chǎn)品體積以及成本的綜合要求。 SPI 是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使 MCU 與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。SPI 有三個(gè)寄存器分別為：控制寄存器 SPCR ，狀態(tài)寄存器 SPSR ，數(shù)據(jù)寄存器 SPDR 。外圍設(shè)

11、置 FLASHRAM 、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD 顯示驅(qū)動(dòng)器、A/D轉(zhuǎn)換器和 MCU 等。SPI 總線(xiàn)系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口，該接口一般使用 4 條線(xiàn)：串行時(shí)鐘線(xiàn)（SCLK ）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)MI SO、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn) MOSI 和低電平有效的從機(jī)選擇線(xiàn) SS( 有的 SPI 接口芯片帶有中斷信號(hào)線(xiàn) INT 、有的 SPI 接口芯片沒(méi)有主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)MOSI 。SPI 接口主要應(yīng)用在 EEPROM,FLASH, 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,A /D 轉(zhuǎn)換器, 還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。SPI 接口是在 CPU 和外圍低速器件之間進(jìn)行同步串行數(shù)據(jù)傳

12、輸, 在主器件的移位脈沖下, 數(shù)據(jù)按位傳輸, 高位在前, 低位在后, 為全雙工通信, 數(shù)據(jù)傳輸速度總體來(lái)說(shuō)比 I C 總線(xiàn)要快, 速度可達(dá)到幾 Mbps 。2.3顯示電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用 TFT-LCD 模式、24 位顯示的 A T070TN92 液晶屏。AT070TN92 是AT070TN83 之后又推出的一款群創(chuàng) 7 寸液晶屏，性能更加優(yōu)越，顯示更清晰。其主要參數(shù)如下表 2.1 所示：LCD 控制系統(tǒng)由 CPU 、LCD 控制器和 LCD 顯示屏組成，而 LCD 的顯示和驅(qū)動(dòng)主要由 LCD 控制器提供。本設(shè)計(jì)采用 SSD1963QL9 系列芯片(SSD1963QL9 引腳圖見(jiàn)附頁(yè) 由于 L

13、CD 液晶顯示屏需要不同電壓，所以供電情況也不相同，背光燈電源 9.3V 、數(shù)字電路電源 3.3V 、通用電源 5V 、門(mén)極電壓 16V 和-7V 、模擬電路電源 10.4V 以及復(fù)位電路3.3V 。因此，需要設(shè)計(jì)電壓調(diào)節(jié)電路來(lái)完成電源電壓的分配工作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。在電壓調(diào)節(jié)電路中，采用低壓差電壓調(diào)節(jié)器 LM1117 以及低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器SG2001-1.2具有低能量、低噪聲、低功耗等一系列特點(diǎn)。升降壓轉(zhuǎn)換器采用TPS61040 系列其芯片及接口如圖 2.3 所示：圖2.3電壓調(diào)節(jié)電路2.4觸摸屏的選擇及接口電路的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)觸摸屏選用基本的四線(xiàn)電阻式觸摸屏。電阻式觸摸屏有很多特點(diǎn)：

14、高解析度，高速傳輸反應(yīng)；表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理；具有光面及霧面處理。一次 校正穩(wěn)定性高，永不漂移。更重要的是四線(xiàn)電阻式觸摸屏是幾種觸摸屏類(lèi)型中最基本的一個(gè)，他性能優(yōu)越、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉，適合學(xué)生做基礎(chǔ)研究。觸摸屏主要由觸摸屏接口控制芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)選擇Burr -Brown 公司的控制芯片ADS7843。ADS7843是一個(gè)內(nèi)置12位模數(shù)轉(zhuǎn)換、低導(dǎo)通電阻模擬開(kāi)關(guān)的串行接口芯片。供電電壓2.75 V，參考電壓VREF 為1 V+VCC，轉(zhuǎn)換電壓的輸入范圍為0 VREF最高轉(zhuǎn)換速率為125 kHz 。ADS7843具有兩個(gè)輔助輸入:IN3、IN4, 可設(shè)置為8位或12位模式。

15、該電路的基準(zhǔn)電壓確定了轉(zhuǎn)換器的輸入范圍. 輸出數(shù)據(jù)中每個(gè)數(shù)字位代表的模擬電壓等于基準(zhǔn)電壓除以4096. 平均基準(zhǔn)輸入電流由ADS7843的轉(zhuǎn)換率來(lái)確定.ADS7843的引腳配置如圖2.4所示，引腳說(shuō)明如下表2.2所示：圖2.4ADS7843的引腳配置 觸摸屏控制器接口電路包括觸摸屏和所示：ADS7843控制芯片，具體接口電路如下圖2.5所示：圖2.5ADS7843的硬件接口電路2.5通訊接口電路設(shè)計(jì)1.RS-232 串行通信接口芯片：RS-232C 是一種統(tǒng)一的串行通信總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，是數(shù)據(jù)通信設(shè)備和數(shù)據(jù)終端設(shè)備間傳輸串行數(shù)據(jù)的接口總線(xiàn)。其最大傳輸距離為 15m ，最高傳輸速率約為 20kbps ，

16、信號(hào)的邏輯 0 電平為+3+15V, 邏輯 1 電平為-3-15V 。RS-232C 的功能特性定義了 25 芯標(biāo)準(zhǔn)連接器中的 20 根信號(hào)線(xiàn)，其中 2 條地線(xiàn)、4 條數(shù)據(jù)線(xiàn)、11 條控制線(xiàn)、3 條定時(shí)信號(hào)線(xiàn)，剩下的 5 根線(xiàn)作備用或未定義。2. 專(zhuān)用芯片 MAX232：MAX232 芯片專(zhuān)門(mén)為電腦的 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片, 使用+5v 單電源供電。由于 TTL 電平和 RS232 電平互不兼容，所以?xún)烧呓涌跁r(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，MAX232 芯片可以完成電平轉(zhuǎn)換這一工作，它由內(nèi)部電壓變換器產(chǎn)生正負(fù) 10V 。其引腳排列以及與 RS- 232 接口電路如圖 2.6 所

17、示： 第3章 軟件設(shè)計(jì)3.1總體設(shè)計(jì)觸摸屏模塊的軟件部分總體設(shè)計(jì)思想為：當(dāng)觸摸屏收到擠壓或點(diǎn)擊時(shí)，ADS7843通過(guò)中斷請(qǐng)求通知 ARM 有觸摸發(fā)生，此時(shí)引腳輸出為低電平，從而向 ARM 提出終端請(qǐng)求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，關(guān)掉外部中斷，可以避免多個(gè)觸摸點(diǎn)發(fā)生沖突。通過(guò)判斷終端輸入口電平的變化消除抖動(dòng)后，通過(guò)電壓的切換，分別導(dǎo)通 Y 電極對(duì)、X 電極對(duì)，分別采集 Y 、X 那幾對(duì)的模擬量，經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的值與事先設(shè)定的按鍵邊界進(jìn)行比較，若在按鍵范圍內(nèi)，則切換到相應(yīng)觸點(diǎn)程序，否則開(kāi)中斷并返回到主程序繼續(xù)等待外部觸摸中斷，主程序流程圖如圖 3.1 所示。軟件部分設(shè)計(jì)總體上分幾部分：第一是

18、觸摸屏控制器 ADS7843 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)；第二是觸摸屏主驅(qū)動(dòng)程序和校準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)，第三是 LCD 屏的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。 圖3.1主程序流程圖3.2觸摸屏的工作原理基本原理：典型觸摸屏的工作原理一般由三部分組成，兩層同名的阻性導(dǎo)體層、兩層導(dǎo)體之間的隔離層及電極。觸摸屏工作時(shí)，上下導(dǎo)體層相當(dāng)于電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某一層電極加上電壓時(shí)，會(huì)在該網(wǎng)絡(luò)上形成電壓梯度。如有外力使得上下兩層在某一點(diǎn)接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測(cè)得接觸點(diǎn)處的電壓，經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換知道接觸點(diǎn)處的坐標(biāo)。比如，在底層的電極（Y+,Y- ）上加上電壓，則在底層導(dǎo)體層上形成電壓梯度，當(dāng)有外力使得上下兩層在某一點(diǎn)接觸，在頂層就可以測(cè)得接觸點(diǎn)

19、處的電壓，再根據(jù)該電壓與電極 K+之間的距離關(guān)系，知道該處的 Y 坐標(biāo)。然后，將電壓切換到 K+，X-頂層電極上，并在底層測(cè)量接觸點(diǎn)處的電壓，從而知道 X 坐標(biāo)。為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測(cè)量一個(gè)坐標(biāo)，需要對(duì)一個(gè)阻性層進(jìn)行偏置：將它的一邊接 VREF ，另一邊接地。同時(shí)，將未偏置的那一層連接到一個(gè) ADC 的高阻抗輸入端。當(dāng)觸摸屏上的壓力足夠大，使兩層之間發(fā)生接觸時(shí)，電阻性表面被分隔為兩個(gè)電阻。它們的阻值與觸摸點(diǎn)到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點(diǎn)與接地邊之間的電阻相當(dāng)于分壓器中下面的那個(gè)電阻。因此，在未偏置層上測(cè)得的電壓與觸摸點(diǎn)到接地邊之間的距離成正比，如圖 3.2 所示： 圖3.2電阻式觸摸

20、屏分壓原理觸點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算：計(jì)算觸點(diǎn)的 X,Y 坐標(biāo)分為如下兩步：（1）計(jì)算 Y 坐標(biāo)，在 Y+電極施加驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive ，Y- 電極接地，X+做為引出端測(cè)量得到接觸點(diǎn)的電壓，由于 ITO 層均勻?qū)щ姡|點(diǎn)電壓與Vdrive 電壓之比等于觸點(diǎn) Y 坐標(biāo)與屏高度之比。（2）計(jì)算 X 坐標(biāo)，在 X+電極施加驅(qū)動(dòng)電壓Vdrive ， X- 電極接地，Y+做為引出端測(cè)量得到接觸點(diǎn)的電壓，由于 ITO 層均勻?qū)щ?，觸點(diǎn)電壓與Vdrive 電壓之比等于觸點(diǎn) X 坐標(biāo)與屏寬度之比。如圖 3.3 所示：圖 3.3觸點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算測(cè)得的電壓通常由 ADC 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行簡(jiǎn)單處理就可以做為坐標(biāo)判斷觸點(diǎn)的實(shí)

21、際位置。 四線(xiàn)電阻式觸摸屏除了可以得到觸點(diǎn)的 X/Y 坐標(biāo)，還可以測(cè)得觸點(diǎn)的壓力，這是因?yàn)?top layer 壓后，上下層 ITO 發(fā)生接觸，在觸點(diǎn)上實(shí)際是有電阻存在的，如下圖3.4 的電阻Rtouch 。壓力越大，接觸越充分，電阻越小，通過(guò)測(cè)量這個(gè)電阻的大小可以量化壓力大小。那么如何得到Rtouch 的阻值呢？這里介紹了兩種方法：第一種方法：要做如下準(zhǔn)備工作如下：首先，X- 接地，X+接電源，Y+接 ADC 得到觸點(diǎn)的 X 坐標(biāo)，如圖 3.5 所示：圖 3.5第二，X-接地，Y+接電源，X+接 ADC 得到 Z1 點(diǎn)的位置 Z1，如圖 3.6 所示：第三，X-接地，Y+接電源，Y-接 AD

22、C 得到 Z2 點(diǎn)的位置 Z2，如圖 3.7 所示： 1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：觸摸屏控制芯片之所以能完成對(duì)觸摸屏的控制，主要原因有兩點(diǎn)：其一，是完電極電壓的切換；其二，是采集接觸點(diǎn)處的電壓值（即 A/D）。而控制芯片ADS784之所以更好的控制觸摸屏，主要是得益于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)電極電壓的切換，并能進(jìn)行快速 A/D 轉(zhuǎn)換。2參考電壓的選擇：ADS7843 支持兩種參考電壓輸入模式：一種是參考電壓固定為 VREF ，另一種采取差動(dòng)模式，參考電壓來(lái)自驅(qū)動(dòng)電極。這兩種模式分別如圖 3.8(a（b ）所示。采用圖 3.8(b的差動(dòng)模式可以消除開(kāi)關(guān)導(dǎo)通壓降帶來(lái)的影響。圖 3.8（a ）和3.8（b ）為兩種

23、參考電壓輸入模式所對(duì)應(yīng)的內(nèi)部開(kāi)關(guān)狀況。 由于 LCD 分辨率與觸摸屏的分辨率一般來(lái)說(shuō)不一樣,坐標(biāo)也不一樣,這就需要轉(zhuǎn)換兩者 坐標(biāo),即對(duì)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(cè)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(duì)應(yīng)的測(cè)量值仍達(dá)不到 0 或滿(mǎn)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(cè)量值一般不同,這樣用最值法會(huì)存在一 定的誤差;其二觸點(diǎn)定位軟件中通過(guò)對(duì)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(huì)更準(zhǔn)確, 但也會(huì)更復(fù)雜、 麻煩。 基于以上兩點(diǎn)考慮,本文采用兩點(diǎn)定位法來(lái)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 1