嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)9觸摸屏

1、實(shí)驗(yàn)9 觸摸屏主要內(nèi)容觸摸屏A/D實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系2主要內(nèi)容觸摸屏A/D實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系3觸摸屏基本結(jié)構(gòu)含觸摸板和顯示屏：顯示屏：顯示觸摸板：置于顯示屏之上感應(yīng)觸控操作2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系4顯示屏觸摸板觸摸板顯示屏上面下面觸摸屏特點(diǎn)透明：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)：每一次定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒(méi)關(guān)系，物理上是一套獨(dú)立的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，漂移問(wèn)題，同一點(diǎn)觸摸的采樣數(shù)據(jù)不同定位原理：原理不同，傳感器不同，反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命不同2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系5觸摸屏與其它操控方式觸摸屏：直接定

2、位的絕對(duì)坐標(biāo)鼠標(biāo)、觸摸板：由當(dāng)前坐標(biāo)和相對(duì)位移來(lái)計(jì)算絕對(duì)坐標(biāo)2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系6觸摸屏的工作機(jī)制2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系7獲得觸模點(diǎn)相對(duì)于觸摸板的物理坐標(biāo)將觸摸板的物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為顯示屏物理坐標(biāo)處理觸控事件坐標(biāo)轉(zhuǎn)換傳感器將觸摸板的觸摸信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)A/D觸摸屏主要類型表面聲波觸摸屏普通屏幕，通過(guò)超聲波發(fā)射與接收定位電容感應(yīng)觸摸屏屏幕表面加電壓，觸摸屏?xí)r，手指接地，形成電容效應(yīng)紅外線觸摸屏屏幕邊框裝有紅外線發(fā)射和裝置電阻觸摸屏屏幕表面含多層復(fù)合膜2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系8表面聲波觸摸屏結(jié)構(gòu)2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系9上面是一塊平面、球面或是柱面

3、的玻璃平板下面是CRT、LED、LCD或等離子顯示器沒(méi)有任何貼膜和覆蓋層玻璃屏的合理位置固定豎直和水平方向的超聲波發(fā)射器，以及相應(yīng)的超聲波接收器玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有45角由疏到密間隔非常精密的反射條紋表面聲波觸摸屏觸控原理2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系10表面聲波觸摸屏特性清晰美觀抗暴反應(yīng)速度快性能穩(wěn)定，響應(yīng)速度快具有第三軸，壓力軸響應(yīng)適于各種場(chǎng)合，特別是公共場(chǎng)所缺點(diǎn)：灰塵和水滴阻擋表面聲波的傳遞，積累到一定程度，信號(hào)也就衰減得非常厲害2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系11電容觸摸屏結(jié)構(gòu)電容觸摸屏觸控原理2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系13Q：電量 U：電壓d：平行電板距離電容觸

4、摸屏特性優(yōu)點(diǎn)壽命長(zhǎng)，在光損失和功耗上優(yōu)于電阻技術(shù)可以支持多點(diǎn)觸控技術(shù)缺點(diǎn)反光嚴(yán)重色彩失真，圖像字符模糊誤動(dòng)作不能戴手套漂移，溫度，環(huán)境影響2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系14紅外線觸摸屏2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系15電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系16電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系17電阻觸摸屏原理2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系18VVrefR1R2線路上的電流 I 相同電阻為均勻介質(zhì)：屏幕一端屏幕另一端X為屏幕寬度x為觸摸點(diǎn)位置觸摸點(diǎn)電阻觸摸屏原理將觸摸點(diǎn)的電壓由A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系19VminRVm

5、axVUlevel屏幕規(guī)格邊界1邊界2觸摸點(diǎn)主要內(nèi)容觸摸屏A/D實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系20A/D2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系21保持電路，用于取樣并使某瞬時(shí)電壓并保持一段時(shí)間取樣保持電路2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系22當(dāng)K接通時(shí)，可以充放電，使電壓同輸入信號(hào)當(dāng)K斷開(kāi)時(shí)，保持K接通時(shí)的最后狀態(tài)取樣保持工作原理圖2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系23控制開(kāi)關(guān)的閉合閉合時(shí)充電保持放電保持計(jì)數(shù)式量化A/D轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)器初值為0,進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器，并作為比較器輸入，模擬輸入與該值比較，如果不一平衡，則計(jì)數(shù)器加1,如此循環(huán)，直到滿足條件2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)

6、系24D/A轉(zhuǎn)換器計(jì)數(shù)器比較器+-模擬輸入滿足停止條件時(shí)輸出數(shù)值加1起始值或?yàn)?從0開(kāi)始累加逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換類似于二分法：從最高位開(kāi)始，逐位比較2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系25D/A轉(zhuǎn)換器寄存器和控制邏輯比較器+-模擬輸入滿足停止條件時(shí)輸出數(shù)值對(duì)應(yīng)位置1或0起始值或?yàn)橹虚g值，即：寄存器最高位為1,其余位為0寄存器組 ADCCON2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系260：轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行1：轉(zhuǎn)換結(jié)束正常模式/Sleep模式轉(zhuǎn)換通道選擇通過(guò)讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的操作來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)轉(zhuǎn)換寄存器組 ADCPSR比例因子，決定轉(zhuǎn)換時(shí)間的長(zhǎng)短，數(shù)據(jù)越大，轉(zhuǎn)換時(shí)間越長(zhǎng)。2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系27

7、寄存器組 ADCDATA/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值 9:0轉(zhuǎn)換后的“級(jí)別”2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系28主要內(nèi)容觸摸屏A/D實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系29例程點(diǎn)撥觸摸板與顯示屏之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換由于A/D轉(zhuǎn)換誤差普遍，所以例程中多次采樣取值，取平均值2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系30for(i=0; i5; i+) rADCCON |= 0 x1;/ X方向開(kāi)始轉(zhuǎn)換 while(rADCCON & 0 x1 = 1);/ 檢查轉(zhuǎn)換是否開(kāi)始 while(rADCCON & 0 x40) = 0);/ 檢查轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 unPointXi = (0 x3ff&rADCDAT);

8、/ 讀取轉(zhuǎn)換值/ 計(jì)算平均值unPosX = (unPointX0+unPointX1+unPointX2+unPointX3+unPointX4)/5;f_unPosX = unPosX; / 最終結(jié)果（級(jí)別）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一學(xué)習(xí)例程：點(diǎn)擊觸摸屏左下和右上角，通過(guò)對(duì)角線定位法確定觸摸屏的坐標(biāo)范圍點(diǎn)擊觸摸屏的任意位置，將觸摸屏坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成液晶對(duì)應(yīng)坐標(biāo)后顯示坐標(biāo)位置2014華東師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)系31實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二將屏幕劃分成田字形四等分，初始時(shí)底色為黑色，白線條分開(kāi)，數(shù)字標(biāo)號(hào)。如圖：點(diǎn)擊不同區(qū)域后，該區(qū)域底色變?yōu)槠渌伾t、黃、藍(lán)、白之一），字體顏色變?yōu)楹谏?，輸出非字符?biāo)號(hào)的任意字符（例如OK）再點(diǎn)擊其他區(qū)域后，前一次點(diǎn)擊過(guò)的區(qū)域恢復(fù)原狀態(tài)（黑底、白線條、白數(shù)字標(biāo)號(hào)），當(dāng)前點(diǎn)擊區(qū)域變化情