实验一、AD转换和触摸屏工作原理
如何用自带AD实现触摸屏转换(触摸屏)(AD转换)
LIU_XF （原创）如何用自带AD实现触摸屏转换（触摸屏）（AD转换）摘要：在人机界面中，触摸屏越来越流行，一般情况下，都需要一个触摸屏控制器或者触摸屏接口芯片来实现触摸屏的AD转换，但对于某些单片机系统，它并不带有触摸屏控制器，也不想增加外扩触摸屏芯片的成本，则可以用自带的AD来实现触摸屏的转换。
本文将以LPC2478平台介绍如何利用自带AD实现触摸屏AD转换及滤波的处理。
介绍：在开始之前，我们来补充一点触摸屏的知识，下面是一个四线电阻屏在屏的四周我们可以看到触摸屏的引线，可分别找出引脚的排列，我的触摸屏排列是XL，YD，XR，YU，由于我定义的0座标是在左上角，因此我将XL定义为X-，XR定义为X+，YU定义为Y-，YD定义为Y+。
在电路里，我们将X-和Y-接在LPC2478的通用IO上，X+和Y+接到LPC2478的AD引脚上。
现在，我们来看看触摸屏转换的原理step1：如何检测触摸事件的发生将X-，X+，Y-，Y+配置成GPIO模式，Y+和Y-设置为推挽输出‘1’，这样Y便成了一个高电平平面，再将X+浮空输入，X-设置为下拉输入；如下图：由于触摸屏的电阻是远小于R1（LPC2478自带下拉电阻）的，因此当触摸屏X Y有接触时，X-端会产生一个高电平，因此触摸事件的发生，就是通过检测这个高电平而得知的。
当然触摸屏按下和松开会有抖动，需要进行滤波处理，原理很简单，这里就不介绍了，看附件里的代码吧。
step2：检测X的值触摸事件发生后，我们要开始进行AD转换了，首先我们确定X的座标值。
将X+ X-设置为推挽输出，X+输出‘1’，X-输出‘0’，Y-设置为FLOAT输入，Y+设置为AD输入这样，AD转换出来的就是X的值。
当然，AD转换也是要滤波的，我采用的是中值滤波法，大家还是看代码吧。
step3：检测Y的值同step2一样的方法，可检测出Y的值。
step4：AD转换为键值/******************************************************************** 函数功能：触摸屏键值转换入口参数：返回：备注：********************************************************************/ void TouchScrConvert(TOUCH_SCR_STATUS *p_status){Int32U x_pixels;Int32U y_pixels;Int8U f_x=0,f_y=0;//无效值，直接返回==//如果超过范围==//xif(p_status->TouchScrX<=TOUCH_SCR_MIN_X_ADC){p_status->TouchScrX = 0; f_x=1;}elseif(p_status->TouchScrX>=TOUCH_SCR_MAX_X_ADC){p_status->TouchScrX = TOUCH_SCR_H_SIZE;f_x=1;}//yif(p_status->TouchScrY<=TOUCH_SCR_MIN_Y_ADC){p_status->TouchScrY = 0; f_y=1;}elseif(p_status->TouchScrY>=TOUCH_SCR_MAX_Y_ADC){p_status->TouchScrY = TOUCH_SCR_V_SIZE; f_y=1;}//--//--x_pixels = p_status->TouchScrX;y_pixels = p_status->TouchScrY;if(f_x==0){x_pixels = (x_pixels - TOUCH_SCR_MIN_X_ADC)*TOUCH_SCR_H_SIZE;x_pixels /= TOUCH_SCR_DELTA_X_ADC;}if(f_y==0){y_pixels = (y_pixels - TOUCH_SCR_MIN_Y_ADC) * TOUCH_SCR_V_SIZE; y_pixels /= TOUCH_SCR_DELTA_Y_ADC;}p_status->TouchScrX = (Int16U)x_pixels;p_status->TouchScrY = (Int16U)y_pixels;}关于触摸屏压力的检测其实，对于触摸屏来说等效电路应该是这样Rt是接触电阻，由于它是与R3串联接入AD的，因此它可以被忽略，但这个Rt 并非是无用，对于检测触摸压力还是有用的，因为对于有些PDA快速手写需要辩别触摸的压力，用下面的方法则可以实现结语：用自带AD，省去了外扩触摸屏芯片，节省了成本，也缩小了PCB面积。
AD转换器原理
虽说理论值是如此，但真正在应用时，最好是接近10倍才会有不错的还原效 果(因取样点越多)。若针对多信道的 Aபைடு நூலகம்D 转换器来说，就必须乘上信道数，这样 平均下去，每一个通道才不会有失真的情况产生。 量化与编码
量化与编码 电路是 A/D 转换器的核心组成的部分，一般对取样值的量化方 式有下列两种：
只舍去不进位：首先取一最小量化单位Δ=U/2n，U 是输入模拟电压的最大值， n 是输出数字数值的位数。当输入模拟电压 U 在0~Δ之间，则归入0Δ，当 U 在 Δ~2Δ之间，则归入1Δ。透过这样的量化方法产生的最大量化误差为Δ/2，而 且量化误差总是为正，+1/2LSB。
相对精确度是指实际输出值与一理想理论之满刻输出值之接近程度，其相关 的关系是如下式子所列： 相对精准度＝
基本上，一个 n-bit 的转换器就有 n 个数字输出位。这种所产生的位数值是 等效于在 A/D 转换器的输入端的模拟大小特性值。
如果外部所要输入电压或是电流量较大的话，所转换后的的位数值也就较 大。透过并列端口接口或是微处理机连接 A/D 转换器时，必须了解如何去控制或 是驱动这颗 A/D 转换器的问题。因此需要了解到 A/D 转换器上的控制信号有哪些。
ad转换器工作原理
ad转换器工作原理
AD转换器（Analog-to-Digital Converter）是一种电子设备，
用于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
其工作原理如下：
1. 采样：AD转换器首先对模拟信号进行采样，即按照一定的
时间间隔对输入信号进行测量。
采样过程中，模拟信号在采样间隔内保持不变，以确保采样点能够准确地表示原始信号的特征。
2. 量化：采样后，AD转换器对每个采样点进行量化，即将连
续的模拟信号转换为离散的数字数值。
量化过程中，AD转换
器将信号幅值划分为一个固定数量的级别，然后将每个采样点映射到最接近的量化级别上。
3. 编码：量化后，AD转换器对量化结果进行编码，将其表示
为二进制形式。
常见的编码方式有二进制补码、二进制反码等，以确保数字信号能够准确地表示量化后的模拟信号。
4. 输出：最后，AD转换器将编码后的数字信号输出。
一般情
况下，AD转换器的数字输出是通过并行或串行接口传输给数
字电路或计算机系统，用于进一步处理、存储或显示。
总的来说，AD转换器通过采样、量化、编码等步骤将连续的
模拟信号转换为离散的数字信号，使得模拟信号能够被数字系统处理和分析。
它在许多电子设备中广泛应用，如通信系统、音频处理、传感器接口等。
实验六 基本接口实验 AD转换实验1
实验六基本接口实验AD转换实验1第七章基础应用实验7.1 A/D转换实验7.1.1 实验目的? 通过试验掌握模数转换（A/D）的原理。
? 了解模拟输入通道中采样保持的原理和作用. ? 掌握S3C44B0X处理器的A/D转换功能。
7.1.2 实验设备? 硬件：Embest EduKit-III实验平台，Embest ARM标准/增强型仿真器套件， PC机。
? 软件：Embest IDE Pro ARM集成开发环境，Windows 98/2000/NT/XP。
7.1.3 实验内容? 了解采样保持器与A/D转换器的接口电路。
? 设计分压电路，利用S3C44B0X集成的A/D模块，把分压值转换为数字信号，并观察转换结果。
7.1.4 实验原理1. A/D转换器（ADC）随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测领域中，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。
由于系统的实际处理对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别和处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号，这就必须用到A/D转换器。
A/D转换器的类型、工作原理和主要性能指标请参照触摸屏试验部分。
2. A/D 转换的一般步骤CPSv（It）Sv（It）ADC的量化编码电路...Dn-1D1D0ADC输入模拟电压取样保持电路取样展宽信号数字量输出（n位）图7-1 模拟量到数字量的转换过程模拟信号进行A/D转换的时候，从启动转换到转换结束输出数字量，需要一定的转换时间，在这个转换时间内，模拟信号要基本保持不变。
否则转换精度没有保证，特别当输入信号频率较高时，会造成很大的转换误差。
要防止这中误差的产生，必须在A/D转换开始时将输入信号的电平保持住，而在A/D转换结束后，又能跟踪输入信号的变化。
因此，一般的A/D转换过程是通过取样、保持、量化和编码这四个步骤完成的。
一般取样和保持主要由采样保持器来完成，而量化编码就由A/D转换器完成。
ad转换电路原理
ad转换电路原理
AD转换电路是指将模拟信号转换为数字信号的电路。
在数字
化时代，许多信号需要进行AD转换以便进行数字处理和存储。
AD转换电路由模拟部分和数字部分组成。
模拟部分包括采样和保持电路、放大电路和滤波电路。
采样和保持电路负责将连续模拟信号转换为离散的采样值，并保持在一个存储元件中。
放大电路将采样值放大到适合转换的范围。
滤波电路消除采样过程中引入的噪音和干扰，保证转换结果的准确性。
数字部分主要由ADC（模数转换器）和数字处理电路组成。
ADC是核心部件，将模拟信号转换为相应的数字代码。
常见
的ADC有逐次逼近型ADC、逐次比较型ADC和闪存型ADC 等。
数字处理电路可以对ADC输出进行数字信号处理，如滤波、放大、数值计算等。
AD转换电路的原理基于采样定理和码化原理。
采样定理要求
模拟信号在采样过程中满足一定的采样频率，以保证采样后的信号的还原性。
码化原理是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，通过离散化的过程，将模拟信号的幅度转化为相应的数字量。
在实际应用中，AD转换电路的设计需要考虑诸多因素，包括
采样率、分辨率、信噪比、失真等指标。
同时，还需根据具体需求选择合适的ADC类型和精度。
总的来说，AD转换电路通过将模拟信号转换为数字信号，实现了对信号的数字化处理和存储。
它在通信、音频处理、自动控制等领域有着广泛的应用。
AD转换器工作原理
模数转换器最重要的参数是转换的精度，通常用输出的数字信号的位数的多少表示。
转换器能够准确输出的数字信号的位数越多，表示转换器能够分辨输入信号的能力越强，转换器的性能也就越好。
A/D转换一般要经过采样、保持、量化及编码4个过程。
在实际电路中，有些过程是合并进行的，如采样和保持，量化和编码在转换过程中是同时实现的。
模数转换原理概述随着数字电子技术的迅速发展，各种数字设备，特别是数字电子计算机的应用日益广泛，几乎渗透到国民经济的所有领域之中。
数字计算机只能够对数字信号进行处理，处理的结果还是数字量，它在用于生产过程自动控制的时候，所要处理的变量往往是连续变化的物理量，如温度、压力、速度等都是模拟量，这些非电子信号的模拟量先要经过传感器变成电压或者电流信号，然后再转换成数字量，才能够送往计算机进行处理。
模拟量转换成数字量的过程被称为模数转换，简称A/D(Analog to Digital)转换；完成模数转换的电路被称为A/D 转换器，简称ADC(Analog to Digital Converter)。
数字量转换成模拟量的过程称为数模转换，简称D/A(Digital to Analog)转换；完成数模转换的电路称为D/A转换器，简称DAC(Digital to Analog Converter)。
模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理，再由DA转换器还原为模拟量，去驱动执行部件。
为了保证数据处理结果的准确性，AD转换器和DA转换器必须有足够的转换精度。
同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要，AD转换器和DA转换器还必须有足够快的转换速度。
因此，转换精度和转换速度乃是衡量AD转换器和DA 转换器性能优劣的主要标志。
转换方法模数转换过程包括量化和编码。
量化是将模拟信号量程分成许多离散量级，并确定输入信号所属的量级。
编码是对每一量级分配唯一的数字码，并确定与输入信号相对应的代码。
ad转换电路的工作原理
ad转换电路的工作原理
AD转换器（Analog to Digital converter）是一种电路，可以将模拟信号转换成数字信号，广泛应用于各种电子产品中。
AD转换器的工作原理是将模拟信号进行采样、量化、编码三个步骤，并最终将其转换成数字信号输出。
首先，AD转换器会对信号进行采样，即按照一定时间间隔对信号进行取样，将连续的模拟信号变成离散的信号。
采样率是确定采样间隔的重要参数，通常采用的采样频率为信号频率的倍数。
接下来，采样得到的信号会被量化处理。
量化就是将连续的模拟信号按照一定的步长进行划分，变成若干个离散的数值。
步长是由 AD 转换器的分辨率决定的，数值范围也由分辨率决定。
在量化过程中，精度越高，分辨率越细，就可以更精确地表示模拟信号。
最后，采样和量化后的信号需要进行编码。
编码是将已经量化的信号转换成对应的二进制编码，从而使得计算机可以处理数字信号。
编码方式有两种，即串行式编码和并行式编码。
串行式编码逐位将模拟信号输出成二进制码，速度较慢；而并行式编码会同时进行多个采样点的编码，速度更快。
综上所述，AD转换器是将模拟信号转换成数字信号的重要电路。
通过采样、量化、编码三步骤，可以将模拟信号精确地转换成数字信号，从而方便计算机进行处理和传输。
在各种电子产品中广泛应用，成为数字信号处理的重要基础。
工业触摸屏工作原理
工业触摸屏工作原理工业触摸屏是一种集显示、控制、触摸于一体的电子显示设备。
它通过人机交互的方式，使操作者能够轻松地进行各种控制操作，广泛应用于工控设备、自动化控制、医疗仪器、智能电力设备等领域。
工业触摸屏的工作原理是通过控制面板和显示屏之间的触摸交互，进行数据输入和控制操作。
工业触摸屏包括四个主要部分：触摸屏、驱动板、显示屏和主板。
其中，触摸屏是最核心的部分，它采用的是电容或电阻技术，能够感应到触摸屏上的压力或电荷变化，通过与驱动板的互动实现人机交互。
触摸屏被覆盖在显示屏上，能够直接与人手进行接触，用户通过轻触触摸屏，即可控制设备的运行。
电容式工业触摸屏是目前最常用的触摸屏技术，其原理基于电容变化。
当触摸屏被触摸时，人体所带电荷会改变触摸屏两个电极板之间的电容值，从而形成不同的电容变化，这些变化会被传递到驱动板上，并被解析为对应的控制指令。
触摸过程中，驱动板会发出高频信号，一旦触摸屏上有电荷变化，便会产生电流，被传递到驱动板上，并经过AD转换，计算得到触摸坐标。
电阻式工业触摸屏是一种传统的触摸屏技术，其原理基于电阻变化。
电阻屏由两个互相垂直的玻璃，分别涂有一层透明的导电涂层，并进行分割线处理。
当触摸屏被按下时，两个导电层之间的电阻值发生变化，基于这种阻值变化，可以计算出触摸的精准坐标位置。
无论是电容式工业触摸屏，还是电阻式工业触摸屏，它们的工作原理都是通过感应用户的触摸信号，产生相应的数据输入和控制操作。
工业触摸屏拥有高灵敏度、反应快速、易于操作等特点，是一种重要的工控设备，广泛应用于各种自动化控制领域，为实现工业自动化、提高工作效率、降低操作难度提供了有力的支持。
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实验一、A/D转换和触摸屏工作原理
一、实验目的
了解44B0处理器的A/D转换和触摸屏工作原理.
二、实验内容
本次试验使用JEDIView集成开发环境 ,编写A/D转换程序,结合触摸屏传递上来的电压值转换成接触点的坐标。
三、预备知识
JEDIView 调试环境的使用方法
触摸屏的工作原理
Samsung44B0数据手册中的A/D转换的介绍
四、实验设备及工具（包括软件调试工具）
硬件：Micetek 44B0 实验系统
PowerProbe JTAG仿真器
PC机 Pentumn100以上
软件：PC机操作系统win98、win2000、winXP
JEDIView集成开发环境
五、实验步骤
1．了解Samsung44B0 ARM CPU上的A/D转换工作方式
2．了解触摸屏的工作原理.
3．编写源程序、编译、下载、调试
4．观察实验现象
1.了解Samsung44B0 ARM CPU上的A/D转换工作方式.
Samsung44B0 ARM CPU上集成有8路10位的A/D转换器,这8个外部
管脚只能用于A/D输入口,不能复用.与A/D转换器相关的寄存器
有:
需要注意的是44B0的A/D转换器的输入电压范围是0-2.5V, 实用时注意电压匹配.
2.了解触摸屏的工作原理.
EV44B0-II利用S3C44B0的PORTE的bit4~7为输出，对场效应管进行配置，用外部中断3，结合AIN0，AIN1对触摸屏的X，Y方向值进行采样。
Figure 1-1 TSP Interface Circuit with S3C44B0X
程序说明:
该实验包括四个程序：44binit.s,44btest.c,44blib.c和tp.c,其中44binit.s, 44btest.c和44blib.c在上节中已说明。
tp.c是触摸屏的主程序和中断服务程序，主程序主要是配置中断向量，开中断，并配置I/O口，使整个电路处在一触摸就进入中断的状态。
中断程序是判别为分别配置I/O口，使AIN0，AIN1分别采样到触摸点的X，Y的A/D值。
Figure 1-2 MOSFET STATUS
程序流程图:
ADC & TOUCH PANEL
FLOWCHART
interrupt serv er programme
3. 编写源程序、编译、下载、调试
1，连接EV44B0-II 和PC （JTAG 或并口，），超级终端也可连上(连接方法见附录)。
2，运行JEDIView, 建立项目并加入四个源文件，编译。
2， 加载目标文件，运行。
观察现象:
当对LCD的触摸屏进行触摸时，在超级终端上会有相应的X和Y的A/D转换数字显示。
Figure 1-3 TSP RESULT
注：
在转换结果中有时会有一些固定的值出现，此为在A/D转换时，触摸点已放开，那时的值是异常值，需软件进行处理，如上图的最后一行。
另外,在LCD液晶屏上触摸时,可以看到一个小方格跟着接触点移动.。