實(shí)驗(yàn)報(bào)告三觸摸屏控制

1、 南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)類型： 驗(yàn)證 綜合 設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 實(shí)驗(yàn)成績(jī)： 綜合實(shí)驗(yàn)三 觸摸屏控制 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步熟悉MagicARM2410 GPIO、UART、RTC，步進(jìn)電機(jī)，直流電機(jī)，IIC的工作原理，能熟悉的編程控制；熟悉觸摸屏中斷控制，學(xué)會(huì)s3c2410ADC的配置。二、實(shí)驗(yàn)基本原理通過(guò)設(shè)置GPIO口及液晶觸摸屏控制器等相關(guān)寄存器來(lái)達(dá)觸摸相應(yīng)菜單鍵來(lái)控制直流步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、加速減速和改變方向，并同步超級(jí)終端。（一）觸摸屏原理觸摸屏按其工作原理的不同分為表面聲波屏、電容屏、電阻屏和紅外屏幾種。而常見(jiàn)的又?jǐn)?shù)電阻觸摸屏。電阻觸摸屏的屏體

2、部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細(xì)小(小于千分之一英寸)的透明隔離點(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。 圖 1 觸摸屏結(jié)構(gòu)如圖2所示，當(dāng)手指或筆觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層（頂層）接通X 軸方向的5V 均勻電壓場(chǎng)(圖a)，使得檢測(cè)層（底層）的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測(cè)到這個(gè)接通后，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V 相比即可得觸摸點(diǎn)的X 軸坐標(biāo)為（原點(diǎn)在在靠近接地點(diǎn)的那端）：Xi=L

3、xVi / V（即分壓原理），同理得出Y 軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。 圖 2 觸摸屏構(gòu)造使用觸摸屏之前，要對(duì)觸摸屏進(jìn)行初始化設(shè)置。觸摸屏中斷服務(wù)程序，進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換后輸出顯示。（二）步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈轉(zhuǎn)化為角位移的數(shù)據(jù)控制電機(jī)，即給它一個(gè)脈沖信號(hào)，它就按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度。用戶可以通過(guò)設(shè)置脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位操作；另外，通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和加速度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。當(dāng)然，對(duì)于步進(jìn)電機(jī)各組繞組（即內(nèi)部線圈）的控制脈沖要有一定的順序，否則電機(jī)無(wú)法正常旋轉(zhuǎn)。MagicARM2410試驗(yàn)箱上的步進(jìn)電機(jī)為四項(xiàng)步進(jìn)電機(jī)

4、，電機(jī)驅(qū)動(dòng)為18°。S3C2410A的GPIO驅(qū)動(dòng)能力有限，必須通過(guò)ULCN2003達(dá)林頓集成驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，在步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路之間連接了電阻，防止控制紊亂造成電機(jī)的損壞。（三）S3C2410AS3C2410A具有4路PWM輸出，輸出口分別是TOUT0TOUT3，其中兩路帶有死區(qū)控制功能。為了能夠正確輸出PWM信號(hào)，需要正確設(shè)置GPBCON寄存器選擇相應(yīng)I/O口味TOUTx功能。然后，通過(guò)TCFG0寄存器為PWM定時(shí)器時(shí)鐘源設(shè)置預(yù)分頻值，通過(guò)TCFG1寄存器選擇PWM定時(shí)器時(shí)鐘源。接著，通過(guò)TCNMPB0設(shè)置PWM占空比。最后，通過(guò)TCON寄存器啟動(dòng)PWM定時(shí)器，即可輸出PW

5、M信號(hào)。（四）直流電機(jī)直流電機(jī)的控制相對(duì)較為簡(jiǎn)單。調(diào)節(jié)PWM的分頻，占空比等改變PWM的輸出，最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。根據(jù)電路圖可以，當(dāng)TOUT0為低電平的時(shí)候，電機(jī)反轉(zhuǎn)或者停機(jī)；當(dāng)TOUT0為高電平的時(shí)候，電機(jī)反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)，停機(jī)。（五）設(shè)計(jì)過(guò)程本實(shí)驗(yàn)主要考察對(duì)LCD排版及觸摸屏觸摸點(diǎn)的設(shè)置，直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的控制。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，現(xiàn)在主函數(shù)中對(duì)LCD排版，進(jìn)行JTAG仿真，測(cè)試排版中各矩形框的左上角和右下角坐標(biāo)值。之后把這些坐標(biāo)值代入主函數(shù)相應(yīng)的語(yǔ)句中，使觸摸這個(gè)矩形框內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí)能選擇相應(yīng)的功能。此時(shí)，最好把觸摸屏中斷服務(wù)程序里顯示坐標(biāo)值的語(yǔ)句注掉，以免超級(jí)終端上總是顯示坐標(biāo)值，不利于直觀地讀取超

6、級(jí)終端信息。再次進(jìn)行JTAG仿真即可實(shí)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)的功能。三、主要儀器設(shè)備及耗材硬件：PC機(jī)一臺(tái)， MagicARM2410教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)一套軟件：Windows98/XP/2000系統(tǒng)，ADS 1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，超級(jí)終端程序，JTAG仿真器四、實(shí)驗(yàn)步驟1、安裝Wiggler JTAG仿真器并打開(kāi)；2、運(yùn)行超級(jí)終端，新建一個(gè)連接；3、啟動(dòng)ADS 1.2，建立工程，在src組中的main.c中編寫(xiě)主程序代碼；4、選用DebugRel生成目標(biāo)，編譯鏈接工程，選擇【Debug】，進(jìn)行JTAG仿真。5、根據(jù)自己的排版，測(cè)量所需要的矩形框的點(diǎn)的坐標(biāo)，把坐標(biāo)值代入程序中，使觸摸這個(gè)矩形框內(nèi)的任意一點(diǎn)都能進(jìn)

7、行所需要的操作。6、再次進(jìn)行JTAG仿真，按照LCD顯示屏上的菜單選擇操作；7、根據(jù)LCD顯示屏及超級(jí)終端上的反饋結(jié)果調(diào)試程序。五、實(shí)驗(yàn)流程圖圖 3 原理框圖圖 4 觸摸屏ADC設(shè)計(jì)圖 5 主函數(shù)流程圖六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、主菜單界面： 圖 6 主頁(yè)面2、功能一，點(diǎn)亮小燈：圖 7 點(diǎn)亮小燈3、功能二，步進(jìn)電機(jī)控制：圖 8 步進(jìn)電機(jī)5、功能三，直流電機(jī)控制：圖 9 直流電機(jī) 七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)在前面兩個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合觸摸屏控制的源代碼及相關(guān)資料，實(shí)現(xiàn)了觸摸屏控制直流、步進(jìn)電機(jī)的加速和減速、正反轉(zhuǎn)，并在超級(jí)終端和液晶屏上同步顯示轉(zhuǎn)速；本實(shí)驗(yàn)還格外增加了一個(gè)小燈測(cè)試的功能，實(shí)驗(yàn)中的每個(gè)功能通過(guò)case語(yǔ)

8、句來(lái)調(diào)用。在前面實(shí)驗(yàn)中有關(guān)于步進(jìn)電機(jī)跟直流電機(jī)的內(nèi)容，控制轉(zhuǎn)速跟方向，所以能將之前的程序移植到本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，通過(guò)觸摸屏上的指令實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，再加上在LCD實(shí)驗(yàn)中，能夠在屏幕上規(guī)劃出一塊區(qū)域再寫(xiě)字，同時(shí)也要用到漢字取模和圖片取模軟件，可以看出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是逐漸推進(jìn)，層層加深的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先在主函數(shù)中對(duì)LCD排版，進(jìn)行JTAG仿真，測(cè)試排版中各矩形框的左上角和右下角坐標(biāo)值。之后把這些坐標(biāo)值代入主函數(shù)相應(yīng)的語(yǔ)句中，使觸摸這個(gè)矩形框內(nèi)任意一點(diǎn)時(shí)能選擇相應(yīng)的功能。此時(shí)，最好把觸摸屏中斷服務(wù)程序里顯示坐標(biāo)值的語(yǔ)句注掉，以免超級(jí)終端上總是顯示坐標(biāo)值，不利于直觀地讀取超級(jí)終端信息。再次進(jìn)行JTAG仿真即可實(shí)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)的功能。實(shí)驗(yàn)中有幾點(diǎn)印象很深刻：一是在左下角設(shè)定了一個(gè)小區(qū)域，能對(duì)當(dāng)前操作進(jìn)行說(shuō)明，有四行，可以不斷刷新顯示新的字符；二是設(shè)置了觸屏功能，點(diǎn)一下屏幕功能區(qū)域會(huì)亮，再次點(diǎn)即會(huì)滅，通過(guò)if條件語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)該功能；三是數(shù)碼管顯示當(dāng)前速度級(jí)