单片机扩展触摸屏人机接口的应用实例
基于51单片机的人机接口电路设计(贺铁梅)2012.09.08
基于51单片机的人机接口电路设计一、功能描述键盘和显示是单片机应用系统中实现人机对话的一种基本形式，两种接口设计的好坏，直接影响到人机接口的友好程度。
在对一个系统进行操作时，往往离不开人与机器的对话，人机接口界面可以满足人与机器之间的交流。
可以通过按键将所需要信号与信息输入给系统，经过系统处理后，所期待的效果又可以通过屏幕来显示出来，这样就可以很好的达到人与机器的交流目的。
二、硬件电路图基于51单片机的人机接口电路如图1.1所示。
电路结构包括基本的复位电路、晶振电路、串口程序下载电路、键盘电路及屏幕显示电路。
图1.1 基于51单片机的人机接口电路设计显示电路键盘控制AT89C51图1 人机接口电路结构框图复位电路 晶振电路三、接口定义接口定义说明包括单片机的I/O 口的定义、中断的选择。
在键盘电路中引入了外部中断方式0，减少了CPU 的工作强度。
屏幕接口电路采用的是并行工作方式，51单片的的I/O 口较多，采用并行方式可以增大数据传输的速度，可以将信息实时显示。
具体接口定义如表1.1所示。
表1 A T89C51接口定义I/O 口 定义引脚号 引脚名 接口说明 备注 1~8 P1口 接矩阵键盘 10 RXD 接MAX232 11TXD 接MAX23212 /INT0 接74ls13四输入与非门输出引入中断21 P2.0 接屏幕的RST 22 P2.1 接屏幕的RS 23 P2.2 接屏幕的RW 24 P2.3 接屏幕的E32~38 P0口接屏幕的数据口DB0~DB7 中断类型 中断方式 按键中断中断方式0四、程序流程图1、主程序在主程序中，执行两个任务：1）初始化，键盘初始化，屏幕初始化；2）判断中断是否发生。
程序开始，进行初始化，若有中断发生，则屏幕有相应的显示；若无中断发生，则屏幕不显示或保留原显示，继续等待中断发生。
主程序流程图如图2.1所示。
2、初始化初始化函数主要包括键盘初始化和屏幕初始化。
基于W77E58单片机的液晶触摸屏人机界面设计
基 于 Ｗ７ Ｅ ８单片机 的液晶触摸屏人 机界 面设计 ７５
工 程 学 院 ， 江 ２ ００ ） 江 镇 １ ２ ３
摘 要 ： 文 介 绍 了一 种 在 单 片机 控 制 的 液 晶触 摸 屏 上 实现 友 好 人 机 交互 的 方 法 。其 中 ， 该 硬
ｄ ｕｒｎｓ ｙ ｃ ｒｅｔ）是 近年 来 发展 起 来 的一 种新 型 涡 流检 测方 法 ， 目前在 飞 机机 身 多层 结 构 、 力 容器 、 压 油气
件 检 测 触 摸 位 置 ． 触 摸 屏 控 制 器 后 ． 将 其 转 换 送 再
成 触 点坐标 并 回送 给 Ｃ Ｕ Ｐ 液 晶触 摸屏 具有 集成 度
件 平 台以 高性 能单 片机 Ｗ ７ Ｅ ８ 液 晶 控 制 器Ｒ ８ ５ 触摸 控 制 器Ａ ７ ４ 为 核 心 器 件 进 ７５ 、 Ａ８ ３ 和 Ｄ￥ ８ ３
行 构 建 ． 件 部 分基 于模 块 化 设 计 思 想 ， 用 Ｃ５ 语 言进 行 编 程 ， 软 采 １ 通过 设 置 结 构 体 变量 、 模 拟Ｓ Ｉ 序 实现 了 多级 菜单 显 示 及 其 触摸 功 能 。该 触 摸 屏 已在 脉 冲 涡流 数 据 采 集 系统 中 用 Ｐ时
管道 等诸 多领域 的检 测探 伤 中得 到 了越来 越 广泛 的
应用 Ｉ １ ｌ 。将 触摸 屏 技 术应 用在 脉 冲涡 流数 据 采 集 系
ＬＣＤ ｃ ｎ ｒｌｅ ＲＡ８ ３５ ｎ ｔｕｃ ｃ ｎ ｒｌｅ ＡＤＳ７ ４３ ｏ ｏ ｓｒ ｃｅｄ ｈ ｃ ｒ ａ ｓ ｆｗａｅ ｏ ｔｏ ｌｒ ８ ａ ｄ ｏ ｈ ｏ ｔｏ ｌｒ ８ ｔ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｔｅ ｏ ｅ ｎｄ ｏ ｔ ｒ ｗａ ｍｏ ｕ ａ ｌ ｄ ｓｇ ｅ ｓ ｄ ｌ ｙ ｅ ｉｎ ｄ ｒ ｏ Ｃ５１ ｇ ａ ｎ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ａ ｇ ａ ｅ ｙ ｅｔｎｇ ｈｅ ｔｕｃｕ ｅ ａｉｂｌｓ ｎ ｓｍｕ ａｉｎ ＰＩ ｉ ｉｇ ｏ ｃ ｉ ｖ ａ ｎ ｌ ｎ ｕ ｇ ｂ ｓ ｔｉ ｔ ｓｒ ｔｒ ｖ ｒａ ｅ ａ ｄ ｉ ｌｔｏ Ｓ ｔｍ ｎ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｍｕｌｉ ｅ ｅ ｔ－ｌｖ ｌ ｍ ｅ ｕ ｉｐｌｙ ｎｄ ｏ ｈ ｕ ｔｏ ｎ ｄ ｓ ａ ａ ｔｕｃ ｆ ｎｃｉｎ．Ｔｈｅ ｏ ｃ ｔ ｕ ｈ—ｓ ｒ ｅ ｈａ ｂ ｅ ｕｓ ｄ ｓ ｈｅ ｈｕ ａ ｉ ｔ ｒａ ｅ ｆ ｈｅ ｕｌｅ ｅ ｄ ｃ ｒ ｃｅｎ ｓ ｅｎ ｅ ａ ｔ ｍ ｎ ｎ ｅｆ ｃ ｏ ｔ ｐ ｓ ｄ ｄ ｙ ｕ ｒ ｎｔ ｄａａ ｃ ｕ ｓｔｏ ｓ ｓｅ ， ｎ ｉ ａ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｆ ｃｉｎ ｆ ａ ａ ｔｒ ｅ ｔｎ ｓ ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ｑ ｉｉｉｎ ｙ ｔ ｍ ａ ｄ ｔ ｎ ｃ ｉ ｖ ｔ ｅ ｕｎ ｔ ｏ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｔｉ ｇ ａ ｄ ｓａｕ ｄｓ ｌｙ ｏ ｎｓ ｒ ｔ ｅ ｃ ｏ ｔｔ ｓ ｉｐ ａ ｔ ｅ ｕ ｅ ｈ ｓ ｓｅ ｈａ ｇ ｏ ｈ ｍ ａ —ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｉ ｔｒ ｃｉ ｎ ｙ ｔ ｍ ｓ ｏ ｄ ｕ ｎ ｏ ｕ ｅ ｎｅ ａ ｔｏ ．
单片机与触摸屏
引言概述：单片机与触摸屏的结合在现代电子设备中得到广泛应用，这种组合可以为用户提供更加直观、便捷的人机交互方式。
在前文中，我们介绍了单片机和触摸屏的基本原理及其在电子设备中的作用。
本文将继续深入探讨单片机与触摸屏的应用领域和相关技术。
一、医疗设备领域的应用1.触摸屏的应用范围扩展：医疗设备领域对高灵敏度、无辐射、易于清洁的触摸屏有更高要求。
2.单片机的控制功能：单片机可以控制医疗设备的各种功能，如温度监控、药物输送等。
3.增加人机交互性：通过触摸屏界面，医务人员可以直接进行操作，提供便捷和高效的服务。
二、工业自动化中的应用1.生产线控制系统：单片机可以通过触摸屏控制生产线的自动化过程，实现生产的灵活性和高效性。
2.参数监控和调整：通过触摸屏可以实时监控设备的工作参数，并根据需要进行调整。
3.故障诊断和维护：触摸屏界面提供了故障诊断和维护的操作接口，方便操作人员进行维护和修理。
三、智能家居系统中的应用1.家电控制：通过单片机和触摸屏的结合，用户可以通过触摸屏界面控制家中的各种设备，如灯光、空调等。
2.安全防护系统：触摸屏可以作为智能家居系统的入口，用于控制安全防护系统，如监控、报警等。
3.节能环保：通过触摸屏界面，可以实时监控家庭能耗，并进行相应的调整，达到节能和环保的目的。
四、交通运输中的应用1.汽车仪表盘控制：单片机和触摸屏的组合可以实现对汽车仪表盘的控制和参数监控。
2.导航和娱乐系统：触摸屏界面方便驾驶员进行导航操作，并提供多媒体娱乐功能。
3.人机交互安全性考虑：触摸屏界面的设计应考虑驾驶员的安全操作，如大按钮、语音控制等。
五、教育领域的应用1.互动教学：单片机和触摸屏的组合可以为学生提供更加直观、互动的学习方式。
2.资源共享和管理：通过触摸屏界面，教师可以方便地管理和共享教学资源。
3.学生跟踪和评估：单片机可以记录学生的学习行为并进行评估，提供个性化的学习建议。
总结：单片机与触摸屏的结合在医疗设备、工业自动化、智能家居系统、交通运输和教育领域等众多应用领域中展现了巨大的潜力。
HMI串口触摸屏在单片机系统开发中的应用
要加入空格，编程语法与C语言类似。
表1关键字及其对应的功能
关键字
功能
prints printh
baud bauds
发送控件的数值 发送HEX格式的数据 波特率数值重启消失 波特率数值断电存储
2开发过程
2.1 开发界面设置 HMI串口触摸屏是以页面为模块，每个页面下
可以添加不同的控件。图2为HMI串口触摸屏开 发软件界面，&)为控件工具栏，(b)为控件设计区 域，区域的大小与触摸屏相同。图3为页面和字库 的属性设置，&)为添加完成的图片和字库，(b)为界 面选择区域，&)为控件的属性设置区域，可以在属 性中设置控件的大小、位置、背景颜色、字体颜色等。
图4曲线绘制界面
2. 2. 2 曲线绘制原理 曲线控件有多个曲线绘制通道，每个通道绘制
曲线的颜色可以改变#单片机内部有多路模数转 换，可以根据曲线的颜色，在有限的显示区域内，显 示多个检测点电压走势，以便对不同的电压趋势作 对比#曲线以点进行绘制，点连续显示就形成曲线# 曲线的点垂直方向位置值为0—255,如果设置值大 小超出此范围时，点将会随机出现#在12位模数转 换时(取值范围为0—1024),需要对输出的结果对4 取整后，再发送给触摸屏#
文本是HMI串口触摸屏最常用的控件之一, 文本属性可以通过指令进行修改# 2.3.1 动态文本设置原理
在不同位置动态文本是指根据实际需求 ，在屏 幕的不同位置显示不同的内容，不显示内容时文本 自动隐藏，不占用屏幕空间#图5为文本属性界面, 文本在界面中相当于一个长方形控件，属性中的x 和y代表长方形中左上角显示的位置，控制x和y 的指令分别为“cau. t0. x=1”和“cau. t0. y=1”，可 以根据实际的要求来改变指令中 “=”后面的数字# 屏幕的分辨率对应着“=”后面数值的大小，屏幕的 左上方为原点坐标(0,0),往下垂直坐标值增加，往 右水平坐标值增加，每次坐标增加的值以1为最小 单位#
单片机与人机交互技术的结合打造智能控制界面
单片机与人机交互技术的结合打造智能控制界面随着科技的不断发展，单片机（Microcontroller）与人机交互技术的结合日益成为现实。
这种结合可以打造出智能控制界面，为用户提供更方便、高效、智能的控制体验。
本文将从单片机和人机交互技术的基本概念入手，探讨其结合的意义和应用，并探索未来的发展趋势。
一、单片机基础知识单片机是一种集成电路，具有微控制器、存储器和各种输入输出接口的功能。
它能够完成控制、计算和通信等任务，是现代电子产品的核心组成部分。
单片机的强大功能和灵活性使得它被广泛应用于家电、工业自动化、智能交通等领域。
二、人机交互技术概述人机交互技术是指计算机系统与用户之间进行信息交流和操作的方法和技术。
传统的人机交互方式主要是通过键盘、鼠标和显示器等外部输入输出设备进行操作，但随着技术的发展，越来越多的新型交互方式被引入，如语音识别、手势识别、虚拟现实等，使得人机交互更加自然、直观。
三、单片机与人机交互技术的结合意义1. 提升用户体验：通过结合人机交互技术，可以实现更直观、便捷的操作方式，提升用户的体验和满意度。
2. 增加智能化功能：单片机可以通过人机交互技术获取和处理用户的指令，并做出智能化的响应，实现更智能、自动化的控制。
3. 扩展应用领域：人机交互技术的结合使得单片机在更多的应用领域得以应用，如智能家居、智能医疗、智能工厂等，促进了科技的广泛应用。
四、单片机与人机交互技术的应用举例1. 智能家居控制：通过人机交互技术，用户可以通过手机应用或语音指令控制家中的灯光、空调、窗帘等设备，实现智能化的家居控制。
2. 工业自动化控制：利用人机交互技术，可以通过触摸屏或手势识别等方式对生产线进行实时监控和控制，提高生产效率和质量。
3. 智能交通管理：结合人机交互技术，可以通过车载导航系统和语音助手实现实时路况提示和交通安全提醒，提供更智能化的交通管理服务。
五、单片机与人机交互技术的发展趋势1. 多模态交互：未来的人机交互技术将更加注重多模态交互，结合声音、触觉、视觉等多种感知方式，提供更全面、丰富的交互方式。
广州周立功单片机 ARM 嵌入式 HMI智能串口显示终端 使用说明
广州周立功单片机发展有限公司类别 内容关键词 串口显示终端、TFT 、HMI摘 要智能串口显示终端是一款通过简单串口操作实现人机交互的可视化接口图3.1 通信接口示意图图3.2 智能串口显示终端接口图3.3 PC DB9接口定义图3.4 智能显示终端坐标系示意图图3.5 16位色颜色调色板图5.1 软件主界面5.3 打开通信端口使用终端模拟软件之前先要打开通信端口，具体操作为：在系统控制区选择通信端口及相应的通信波特率，终端系统上电默认的通信波特率为115200bps，如图5.2所示，选择PC 的串口1，通信波特率为115200，然后点击“Open Port”按钮打开通信端口，若端口打开成功，则按钮左边的暗绿色LED变为纯绿色，高亮指示当前端口为打开状态，如图5.3所示。
图5.2 打开通信端口表示文本操作，图5.9 打开需要下载的图片其次，点击“Picture”选项表单中需要下载的文件（可以同时选择多个文件），使之为选中状态，然后点击“Send”按钮，如图5.10所示；接着，软件弹出下载图片的进度条，等待图片下载完成即可。
需要注意的是，由于图片较多时，下载图片数据可能需要一定的时间，在此过程中不能进行其他操作，所以需要耐心等待一下。
图5.11 等待图片下载完成2. 图片显示在功能面板区，切换到“ShowImg”选项页，便可对刚刚下载过的图片进行显示操作，操作方法为，点击表单中需要显示的图片，使之变为选中状态，然后点击表单左下角的“Show”按钮，则可以在下位机终端中显示对应的图片，如图5.12所示。
图5.16 添加字库文件图5.18 下载字库5.8.3 字库应用当字库下载完了以后，则可以通过文本显示命令（0x53、0x6E、0x54、0x6F、0x55）引用终端中6×8、6×12、8×16、12×24、16×32的ASCII码字库及12×12、16×16、24×24、32×32汉字库进行文本显示，其中6×12的ASCII码字库与12×12的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“12*12 GBK”字库，8×16的ASCII码字库与16×16的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“16*16 GBK”字库，12×24的ASCII码字库与24×24的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“24*24 GB2312”字库，16×32的ASCII码字库与32×32的汉字库在终端模拟软件中统一表示为“32*32 GB2312”字库。
单片机与触摸屏的接口技术及实现方法
单片机与触摸屏的接口技术及实现方法一、引言随着科技的不断发展，触摸屏已经成为现代电子设备中不可或缺的一部分。
触摸屏使用起来方便，操作灵活，广泛应用于智能手机、平板电脑、工业控制、医疗设备等领域。
而单片机作为嵌入式系统中的重要组成部分，负责接收、处理和控制各种外设设备，与触摸屏的接口技术及实现方法是我们需要关注和深入了解的内容。
二、单片机与触摸屏的接口技术1. 串行接口串行接口是常见的单片机与触摸屏的连接方式。
其中，常用的有SPI（串行外设接口）、I2C（串行外设接口）等。
串行接口具有简单、灵活、适用于长距离传输的特点。
2. 并行接口并行接口是单片机与触摸屏之间的另一种常用的连接方式。
并行接口通过多根线传输数据，使得数据传输速度更快，但是需要占用更多的引脚和硬件资源。
3. USB接口USB接口（通用串行总线接口）是一种高速、热插拔的接口方式。
通过USB接口连接单片机和触摸屏，可以快速传输数据，适用于需要高速数据传输的场合。
三、单片机与触摸屏的实现方法1. 软件实现在软件实现中，我们可以使用单片机的GPIO（通用输入输出）端口将触摸屏的接口引脚与单片机相连。
通过程序编写，实现单片机对触摸屏的控制和数据读取。
2. 硬件实现硬件实现包括通过外部电路芯片来实现单片机与触摸屏的连接。
常见的外部电路芯片有ADS7843、ADS7846等。
这些芯片可以通过SPI接口或I2C接口与单片机进行通信，实现对触摸屏的控制和数据读取。
四、单片机与触摸屏的典型应用1. 智能手机智能手机是单片机与触摸屏技术最广泛应用的领域之一。
通过单片机与触摸屏的接口技术，实现对手机触摸屏的控制和数据读取，使得用户可以通过触摸屏方便地进行操作和控制。
2. 平板电脑平板电脑是另一个需要单片机与触摸屏技术配合的领域。
通过单片机与触摸屏的接口技术，实现对平板电脑触摸屏的控制和数据读取，使得用户可以通过平板电脑触摸屏进行多点触控操作。
3. 工业控制单片机与触摸屏的结合在工业控制领域也得到了广泛应用。
触摸屏与单片机的通讯实现
触摸屏与单片机的通讯实现摘要：在当前的嵌入式设备中,触摸屏作为人机接口得到了广泛的应用。
文章讨论了基于HIT6600触摸屏模块与富士通16位单片机90F340串口通讯实现的软硬件设计。
关键词：HIT6600 90F340 触摸屏单片机1、引言随着后PC 时代的到来,嵌入式系统在信息家电、移动计算设备、网络设备、工业控制和仪器仪表等众多领域中得到了广泛的应用,在这些产品中,触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统主流的输入设备。
触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器、微控制器及其相应的驱动程序构成。
本文介绍触摸屏控制器与富士通16位单片机90f340串口通讯实现的软硬件设计。
2、触摸屏与单片机的硬件连接采用HIT6600触摸屏与90F340单片机一对多通信。
把触摸屏的COM1 9孔插座与串口通讯的90F340单片机相连接。
注意:通信电缆DB9是1-485的正极、6 -485的负极。
由于是一对多的通讯,所以增加串口通讯芯片MAX1487满足分机负载要求。
3、建立触摸屏与单片机通讯的软件设置打开触摸屏组态软件,从[应用]下拉菜单中选[设定工作参数],弹出如图1所示工作参数设置对话框。
触摸屏的系统参数中装置名称设置成ModBus Master,通信参数设置必需与单片机通信参数设置一致。
通信口/连线方式设置成COM1,数据位设置成8位,1个停止位,波特率9600,校验位设置与单片机编程一致,PLC站号是单片机定义的站地址一样,站号需从1开始。
参数设置完成,按确定键。
4、触摸屏的主态软件通讯设置编辑HIT6600触摸屏提供了一种既方便又功能强大的宏指令应用方式,使人机得以经由内部宏指令(Macro Function)功能执行数值运算,逻辑判断,流程控制,数值传递,数值转换,计时器计数器,自定通讯指令操作等等,由宏指令的使用可让人机不仅和PLC 连线通讯,同时由另一通讯口来执行同其他通讯设备连线,此功能不仅提供有效的系统整合同时成为最经济便宜的硬件应用架构。
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2.期刊论文 胡冰.吴升艳.岳春生 ADS7843触摸屏接口 -国外电子元器件2002,""(7)
Ｆｉｅｌｄ Ｄｅｓｉｇｎ
设计天地
栏目编辑 韩汝水
单片机扩展触摸屏人机接口的 应用实例
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｏｕｃｈ Ｐａｄ ｉｎ ＭＣＵ Ｓｙｓｔｅｍ
杭州电子科技大学 王爱华
摘要 关键词
本文介绍了四线电阻式触摸屏控制器 ＢＢＡＤＳ７８４３ 与 ＡＶＲ 单片机 Ａｔｍｅｇａ１２８ 的硬件连接和驱动程序设计 触摸屏 ＡＤＳ７８４３
触摸屏控制器驱动程序
驱动程序的编写与硬件的设计是直接相关 驱动程序是以上面所设计的硬件为基础的
根据 ＡＤＳ７８４３ 的 Ｄａｔａｓｈｅｅｔ ＡＤＳ７８４３ 的控
制字及数据传输格式 表 １ ＡＤＳ７８４３ 的控制字及数据传输格式 如表 １ 其中 Ｓ 为数据 传输起始标志位 该 位必为 １ Ａ２￣Ａ０ 进 行通道选择 Ｍ Ｏ Ｄ Ｅ 用来选择 Ａ／Ｄ 转换的 精度 １ 选择 ８ 位 ０ 选择 １２ 位 ＳＥＲ／ 选择参考电压的输入 模式 ＰＤ１ ＰＤ０ 选择 图 ４ ＡＤＳ７８４３ 和触摸屏连接图 省电模式 ００ 省电模式允许 在两次 Ａ／Ｄ 转 换之间掉电 且中断允许 ０１ 同 ００ 只是 不允许中断 １０ 保留 １１ 禁止省电模式
单片机最小系统设计如图２所示 低电压版 本的 Ａｔｍｅｇａ １２８ 支持 ３．３Ｖ ５Ｖ 两种供电电压 本系统采用 ５Ｖ 供电 便于供电电压统一 晶振 采用常规直插晶振７．３７３８００Ｍ 选用标准晶振的 目的主要是为了提高 ＵＳＡＲＴ 通讯波特率的准确 性 使单片机能够使用于比较高的通讯波特率 复位电路采用常规的 ＲＣ 复位 没有使用特殊的 复位器件 Ａｔｍｅｇａ １２８已经内置了看门狗 并且 可以通过编程使看门狗在程序启动前启动 即 上电后程序启动前 看门狗已经启动 这样系统 的可靠性可以得到保证 看门狗最高分频系数
ａｄ＿ｔｅｍ｜＝ＳＰＤＲ； ａｄ＿ｔｅｍ＝ａｄ＿ｔｅｍ＞＞４； ｒｅｔｕｒｎ（ａｄ＿ｔｅｍ）； ／／返回的参数
｝ 不同的用户还需根据自己设计的系统，做一 个简单的四点校正程序 这样可以获得一个精 确度较高的触摸屏坐标体系
结语
本系统已经在国家重点建设项目扬州二电 厂工程 ２ ６００ＭＷ 发电机组的自动化设备中得 到应用 共使用了 ６４ 套 运行一年以来使用情 况良好
１．４Ｖ ＳＮＲ 为 ７０ｄＢ 噪底约为 ３１．７ｎＶ／ Ｐ－Ｐ
下面一条曲线对应于 ２Ｖ 输入 ＳＮＲ 为 ７０ｄＢ Ｐ－Ｐ
的 ＡＤＣ 该 ＡＤＣ 的噪底约为 ４５．２ｎＶ／
该
图清楚地表示了接收
机噪声系数对这两种
不同 ＡＤＣ 的影响 同
时还显示了
Ｍ Ａ Ｘ ２ ０ ３ ７ 高达
２９．５ｄＢ 的最大增益对
图２ 单片机最小系统图
２００７ 年 ５ 月 ２９ 日 收到修改稿
图１ 触摸屏
触摸屏
如图１ 典型触摸屏的工作部分一般由三部 分组成 两层透明的阻性导体层 两层导体之间 的隔离层 电极 阻性导体层选用阻性材料 如 铟锡氧化物（ＩＴＯ）涂在衬底上构成 上层衬底用 塑料 下层衬底用玻璃 隔离层为粘性绝缘液体 材料 如聚脂薄膜 电极选用导电性能极好的材 料（如银粉墨）构成 其导电性能大约为 ＩＴＯ 的 １０００ 倍
所以我们选择控制字 ０ｘ９４－－－－－Ｘ＋输入得到Ｙ ＡＤ值 ０ｘｅ４－－－－Ｙ＋ 输入得到 Ｘ ＡＤ 值 ＳＰＩ初始化程序 ｖｏｉｄｓ ｐｉ＿ｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ） ｛ ＳＰＣＲ ＝ ０ｘ５３； ／／ｓｅｔｕｐ ＳＰＩ ＳＰＳＲ ＝ ０ｘ００； ／／ｓｅｔｕｐ ＳＰＩ ｝ ＳＰＩ主机传输函数 ｖｏｉｄ ＳＰＩ＿ＭａｓｔｅｒＴｒａｎｓｍｉｔ（ｃｈａｒ ｃＤａｔａ） ｛ ＳＰＤＲ ＝ ｃＤａｔａ； ／＊ 启动数据传输 ＊／ ｗｈｉｌｅ（！（ＳＰＳＲ ＆ （１＜＜ＳＰＩＦ）））； ／＊等待传输
ＭＡＸ１４３７ 的噪底为 ３１．７ｎＶ／
当 ＴＧＣ 增益
最大时 ＡＤＣ 之前的系统（包括抗混叠滤波
器）增益为 ４２．５ｄＢ 此时 ＡＤＣ 相对于接收器
输入的噪声只有０．２３７ｎＶ／ 在总共２．３ｄＢ的
接收机噪声系数中 ＡＤＣ 仅占 ０．１８ｄＢ
Ｖ Ｇ Ａ 的最大增益较低或 Ａ Ｄ Ｃ 的噪底较高
时会出现什么情况 图 ４ 给出了 ＶＧＡ 增益对图
为了完成一次电极电压切换和 Ａ／Ｄ 转换 需要先通过串口往 ＡＤＳ７８４３ 发送控制字 转换 完成后再通过串口读出电压转换值 标准的一 次转换需要 ２４ 个时钟周期 由于串口支持双向 同时进行传送 并且在一次读数与下一次发控 制字之间可以重叠 所以转换速率可以提高到 每次 １６ 个时钟周期 如果条件允许 ＣＰＵ 可以 产生 １５ 个 ＣＬＫ 的话（比如 ＦＰＧＡ 和 ＡＳＩＣ） 转换 速率还可以提高到每次 １５ 个时钟周期
在研发具有操作系统的设备时,高质量的设备驱动程序可以大大提高设备的稳定性与可靠性.本文以触摸屏控制器ADS7843为例,介绍了其内部结构、工作原理,并详细阐述了在L inux操作系统的设备文件系统机制中编写设备驱动程序的过程与方法,同时给出基于PXA255微外理器的触摸屏控制器ADS7843中断方式的驱动程序.
距离关系 知道该处 的Ｘ坐标 然后 将电 压切换到底层电极 （Ｙ＋，Ｙ ）上 并在顶 层测量接触点处的电 压 从而知道 Ｙ 坐标 四线制电阻触摸屏也
图３ 单片机和触摸屏控制器连接图
是目前最常用的触摸屏产品 本系统中选用 ＡＭＴ９５０２
触摸屏控制器硬件设计
Ａｔｍｅｇａ１２８ 单片机是Ａｔｍｅｌ公司的８位ＲＩＳＣ 单片机 片内有 １ ２ ８ Ｋ ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ４ Ｋ Ｒ Ａ Ｍ ４ Ｋ ＥＥＰＲＯＭ 两个可编程的 ＵＳＡＲＴ １ 个可工作在 主机／从机的ＳＰＩ串行接口 此外还有丰富的Ｉ／Ｏ 接口 ８ 通道 １０ 位分辨率 ＡＤＣ 转换器等硬件资 源
参考文献 １． 金春林等编著 ＡＶＲ 单片机 Ｃ 语言编程实例 清华大学出版社 ２． ＢＢＡＤＳ７８４３ Ｄａｔａｓｈｅｅｔ ｗｗｗ．ｔｉ．ｃｏｍ
96
图４ 图３所示超声接 收机的噪声系数与 ＶＧＡ 增益的关系曲线
Ｌ Ｎ Ａ Ｖ Ｇ Ａ 和 Ａ Ｄ Ｃ 噪声指标下 本例中整个
接收机系统的噪声系数大约为 ２ ． ３ ｄ Ｂ
接收机噪声系数的改善 Ｖ Ｇ Ａ 的最大增益较低时 会使 Ｔ Ｇ Ｃ 增益
最大时的接收机总体噪声系数增大 同时还会 降低小信号多普勒检测灵敏度 合理选择低噪 底的 ＡＤＣ 例如 ＭＡＸ１４３７ 以及最大增益较 高的 ＶＧＡ 如 ＭＡＸ２０３７ 可明显改善噪声系 数
结语
关注 ＶＧＡ 输出参考噪声 最大 ＶＧＡ 增益 抗混叠滤波器衰减以及 Ａ Ｄ Ｃ 噪声对接收机动 态范围和噪声系数的影响十分必要 有助于优 化超声接收机的灵敏度 利用 ＭＡＸ２０３７ ＶＧＡ 优化并合理平衡输出参考噪声和最大增益 使 其满足 １２ 位 ＡＤＣ （例如 ＭＡＸ１４３７）的性能要求 从而得到最佳的超声接收机指标
３ 所示典型超声接收机的小信号噪声系数的影
响 假设接收机系统采用增益为１９ｄＢ的低噪声
超声 ＬＮＡ 和衰减为 ６ｄＢ 的抗混叠滤波器 我们
分别绘出了采用两种不同噪底的 Ａ Ｄ Ｃ 时所对
应的噪声系数曲线图 图中上面一条曲线对应
于 Ｍ Ａ Ｘ １ ４ ３ ７ Ｍ Ａ Ｘ １ ４ ７ ３ 的最大输入电压为
参考文献(2条) 1.金春林 AVR单片机C语言编程实例 2.BBADS7843 Datasheet
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1.期刊论文 李外云.胡文静.刘锦高.LI Wai-yun.HU Wen-jing.LIU Jin-gao 基于PXA255的触摸屏控制器ADS7843驱动程序设计 -电子器
件2005,28(1)
ＡＤＳ７８４３是ＴＩ公司的触摸屏控制器芯片 专 门应用于四线电阻式触摸屏 最高达到 １２５Ｋ 的 转换率 ８ 位或者 １２ 位可编程精度 外部参考电 压范围从 １Ｖ 到 ＶＣＣ 均可 ＶＣＣ 最高电压为 ５Ｖ 高速低功耗使得 ＡＤＳ７８４３ 非常适合于使用电阻 触摸屏的手持设备 宽温度设计使得它很适用 于大量的工业现场
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栏目编辑 韩汝水
Ｄｅｓｉｇｎ
Ｆｉｅｌｄ
设计
天
地
是２０４８Ｋ 最小分频系统是１６Ｋ 系统中ＰＢ０（ＳＳ） 已经直接接到＋５Ｖ 这样硬件配置了单片机为主 机 下面所有外挂的均为从机 本系统外挂只有 一个就是 ＡＤＳ７８４３ 单片机和触摸屏控制器连 接如图３所示 ＰＢ１（ＣＬＫ） 为ＳＰＩ时钟 ＰＢ２（ＭＯＳＩ） 为ＳＰＩ主机输出从机输入 ＰＢ３（ＭＩＳＯ）ＳＰＩ主机输 入从机输出 这三根线为 ＳＰＩ 总线
１ ０ ０ 电子产品世界
单片机扩展触摸屏人机接口的应用实例
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王爱华 杭州电子科技大学
电子产品世界 ELECTRONIC ENGINEERINGቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ& PRODUCT WORLD 2007，""(7) 0次
ＡＤＳ７８４３ 连接触摸屏的示意图如图 ４ 所示 触摸屏是一个四线电阻屏幕 可以示意出 两个电阻 测量 Ｘ 方向的时候 将 Ｘ＋，Ｘ－ 之间加 上参考电压 Ｖｒｅｆ Ｙ－ 断开 Ｙ＋ 作为 Ａ／Ｄ 输入 进行 Ａ／Ｄ 转换获得 Ｘ 方向的电压 同理测量 Ｙ 方 向的时候 将Ｙ＋ Ｙ－之间加上参考电压Ｖｒｅｆ Ｘ－ 断开 Ｘ＋ 作为 Ａ／Ｄ 输入 进行 Ａ／Ｄ 转换获得 Ｙ 方向的电压 之后再完成电压与坐标的换算 整 个过程类似一个电位器 触摸不同的位置分得 不同的电压 以上所需要的加参考电压断开 Ａ／Ｄ 转换等 工作都是 ＡＤＳ７８４３ 直接完成的 只需要将相应 的命令传输到 ＡＤＳ７８４３ 即可 等待转换周期完 成 检测到 ＢＵＳＹ 信号不再忙 即可以获得相应 电压的数据 此外 ＰＥＮＩＲＱ 一般需要一个上拉电阻 因为 ＡＤＳ７８４３ 是一个 ＯＣ 门输出结构 本系统中直接 使用 Ａｔｍｅｇａ １２８ 内部的上拉电阻 单片机中断 系统中将 ＩＮＴ０ 分配给触摸屏控制器 并且设定 成低电平触发 这样可以检测按键时间 可以用 按键长短处理不同的功能