基于ADS7843的触摸屏控制系统设计
基于ARM的触摸屏控制模板
基于ARM的触摸屏控制摘要：本文介绍了基于ARM的触摸屏控制的设计思路、原理和实现方法。
硬件电路主要由PHILIPS公司的ARM7TDMI-S微控制器LPC2290，FM7843控制器和SID13503控制器构成。
利用C语言编写驱动和用户程序，通过触摸屏的FM7843控制器将触摸信号进行A/D转换，进而利用ARM芯片和彩色液晶屏SID13503控制器，将触摸动作在液晶屏上进行显示，最终实现了触摸屏和液晶屏的控制。
该设计操作直观、简单、功耗小、提高了人机交互的友好性。
关键词：触摸屏; 液晶屏; ARMThe Control of Touch-screen Based on ARMAbstract: This paper introduced the designing of thought and the achievement methods of the control of ARM touch-screen based on ARM. The hardware circuit consists of ARM7TDMI-S LPC2290 controller, FM7843 controller and SID13503 controller which are all produced by PHILIPS Corporation. The researchers compose driven and user program in C language ,and utilize FM7843 controller of the touch-screen to proceed A/D converter, then use ARM chips and SID13503 controller of LCD screen to show the action of touching on the LCD screen, ultimately realize the control of touch-screen and LCD screen. This design is direct-viewing、simple、as well as costs less power and can improve the friendliness of human-computer interaction.Key word: touch-screen; LCD;ARM目录摘要 (1)1 引言 (3)2 总体设计 (3)3 硬件设计部分 (3)3.1 彩色液晶显示器 (3)3.2 彩色液晶屏驱动电路及SID13503控制器 (4)3.3 触摸屏原理 (5)3.4 触摸屏驱动电路及FM7843控制器 (5)4 软件设计部分 (6)4.1 触摸屏驱动程序设计 (6)4.2 彩色液晶屏驱动程序设计 (8)4.3 用户程序 (11)5总结 (13)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (18)附录三 (22)附录四 (26)1 引言随着信息产业的迅猛发展，由于触摸屏操作直观、简单、功耗小、有利于提高人机交互的友好性等优点,而逐渐取代鼠标、键盘，在人机交互中成为主要输入设备[1]。
触摸屏控制实验设计报告
触摸屏控制实验设计报告一、实验目的：本实验旨在探究触摸屏控制的原理和方法，通过搭建触摸屏控制系统、设计相应的控制算法，实现对指定目标的精确控制。
通过该实验，能够深入了解触摸屏控制技术的应用、特点以及优缺点，提高对触摸屏控制系统设计的理解和能力。
二、实验原理：触摸屏控制利用电容触摸屏的测量原理，通过在触摸屏表面均匀布置的电容传感器，测量触摸物体（例如手指）在触摸屏表面的电容变化，从而获得触摸物体的坐标信息。
电容传感器是由两层导电层和介电层构成，当触摸物体靠近时，电容传感器之间的电容值会发生变化，通过测量这种电容变化，可以确定触摸位置。
触摸屏控制是一种简单、直观、灵敏的人机交互方式。
三、实验内容和步骤：1.搭建触摸屏控制系统：根据所提供的材料和实验装置，组装并搭建一个简单的触摸屏控制系统。
2.设计控制算法：根据实验要求，设计相应的触摸屏控制算法，实现对指定目标的精确控制。
可以根据需要选择适合的控制算法，例如PID控制算法。
3.进行实验测量：使用触摸屏控制系统进行实验测量。
在实验中，可以模拟不同的控制场景和操作要求，比如在屏幕上模拟运动目标，观察控制系统的响应情况。
4.数据分析和结果展示：根据实验测量结果，进行数据分析，评估实验设计的合理性和控制算法的性能。
可以通过图表等方式展示实验结果，以便更好地理解实验现象和结果。
四、实验设备和材料：1.触摸屏控制装置（包括触摸屏模块、控制器等）2.电源适配器（用于为控制装置供电）3.电脑或单片机（用于与控制装置进行通信）4.数据线和连接线（用于连接各部分设备）5.相关软件和工具（用于实验配置和数据处理）五、实验安全注意事项：1.实验过程中注意触摸屏和相关设备的正确使用和操作，避免操作错误导致的设备损坏或人身伤害。
2.在实验过程中注意电源使用的安全性，避免电源过压或过流等问题。
3.实验过程中保持实验场所的整洁和安全，防止发生安全事故。
六、实验预期结果：通过本实验，预期可以实现以下结果：1.成功搭建触摸屏控制系统，实现对指定目标的精确控制。
触摸屏论文
触摸屏论文目录毕业设计(论文)任务书 (2)毕业设计(论文)开题报告 (3)摘要............. . (5)0 引言 (6)1.触摸屏的基本原理 (6)1.1．电容式触摸屏、红外线式触摸屏1.2.表面声波触摸屏（表面声波触摸屏工作原理）2. 触摸屏的控制实现 (8)2.1 .ADS7843的基本特性与典型应用2.2 ADS7843的内部结构及参考电压模式选择2.3 . ADS7843的控制字及数据传输格式2.4 .A/D转换时序的程序设计3.触摸屏的发展与应用 (11)4.高端模拟屏市场进入门槛高 (13)5结束语 (15)答谢辞 (15)参考文献 (15)毕业设计（论文）成绩评定表 (16)毕业设计（论文）任务书专业电子信息工程系班级08电气四班姓名韦福康一、课题名称：触摸屏的工作原理及典型应用二、主要技术指标：1表面声波触摸屏:面声波触摸屏特点清晰度较高，透光率好。
2.高度耐久，抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。
反应灵敏。
不受温度、湿度等环境因素影响。
3.分辨率高，寿命长（维护良好情况下5000万次）。
4.透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。
三、工作内容和要求：现在很多PDA应用中，将触摸屏作为一个输入设备，对触摸屏的控制也有专门的芯片。
很显然，触摸屏的控制芯片要完成两件事情：其一，是完成电极电压的切换；其二，是采集接触点处的电压值（即A/D）。
本文以BB(Burr-Brown)公司生产的芯片ADS7843为例，介绍触摸屏控制的实现。
四、主要参考文献：[1]. 彭启棕，李玉柏．DSP技术．成都：电子科技大学出版社，1997[2]. 张芳兰．TMS320C2XX用户指南．北京：电子工业出版社，1999[3].朱晓强，姚志石.8096/8098单片机原理及应用.上海：复旦大学出版社，1993学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文题触摸屏的工作原理及典型应用目）一、选题的背景和意义：随着使用电脑作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。
触摸屏控制方法,个人总结(欢迎拍砖,但不要打脸)
第二种是软件滤波，程序读取了 10 次触摸屏的物理坐标，然后冒泡排序，最后去掉最前面的和最后面的，只保留中间 3 个，再对
xl = (xp-xpmin)*LCDXSIZE/(xpmax-xpmin) yl = (yp-ypmin)*LCDYSIZE/(ypmax-ypmin) 定位：
这里定位的作用是求处上面的 xpmin，xpmax，ypmin 和 ypmax，方法就是在屏幕上知道 2 点，求这两点所在直线上的一点（而且知 在屏上分别画出 4 个点，其实 3 个点足以，但是一般都用 4 个点，取得这四个点的物理坐标。假设分别为： | --x1,y1-------------------x2,y2---| --x标为 cx1，cy1 利用比例关系 可以求出 xpmin,同样用比例关系 cx2,cy2, cx3,cy3 x1/(cx1-xpmin) x2/(cx2-xpmin) = | cx4,cy4 = x2/(cx2-xpmin) | |
u16 Touch_AdjX(u16 ady) //320 { u16 sy=0; int r = ady - TouchXMin; r *= 320; sy=r/(TouchXMax - TouchXMin); if (sy>=320) return 0xFFFF;
C 文件：： #include "Touch.h" #include "systick.h" #include "Graphics.h"
vu16 TouchX, TouchY; vu8 TouchPress=0, TouchState=TOUCH_NONE; //state 有 4 种状态，0 无按键，1 按下，2 抬起，3move u8 TouchCalibrated = 0; u16 TouchXMin, TouchXMax, TouchYMin, TouchYMax; /******************************** 初始化触摸屏需要的端口 芯片--TSC2046 ********************************/ void Touch_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; //NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
S3C2410触摸屏驱动程序原理图
S3C2410触摸屏驱动程序原理图本文介绍了基于三星S3C2410X微处理器,采用SPI接口与ADS7843触摸屏控制器芯片完成触摸屏模块的设计。
具体包括在嵌入式Linux操作系统中的软件驱动开发,采用内核定时器的下半部机制进行了触摸屏硬件中断程序设计,采用16个时钟周期的坐标转换时序,实现触摸点数据采集的方法,给出了坐标采集的流程。
设计完成的触摸屏驱动程序在博创公司教学实验设备UP-NETARM2410-S平台上运行效果良好。
引言随着信息家电和通讯设备的普及,作为与用户交互的终端媒介,触摸屏在生活中得到广泛的应用。
如何在系统中集成触摸屏模块以及在嵌入式操作系统中实现其驱动程序,都成为嵌入式系统设计者需要考虑的问题。
本文主要介绍在三星S3C2410X微处理器的硬件平台上进行基于嵌入式Linux的触摸屏驱动程序设计。
硬件实现方案SPI接口是Motorola推出的一种同步串行接口,采用全双工、四线通信系统,S3C2410X是三星推出的自带触摸屏接口的ARM920T内核芯片,ADS7843为Burr-Brown生产的一款性能优异的触摸屏控制器。
本文采用SPI接口的触摸屏控制器ADS7843外接四线电阻式触摸屏,这种方式最显著的特点是响应速度更快、灵敏度更高,微处理器与触摸屏控制器间的通讯时间大大减少,提高了微处理器的效率。
ADS7843与S3C2410的硬件连接如图1所示,鉴于ADS7843差分工作模式的优点,在硬件电路中将其配置为差分模式。
图1触摸屏输入系统示意图嵌入式Linux系统下的驱动程序设备驱动程序是Linux内核的重要组成部分,控制了操作系统和硬件设备之间的交互。
Linux 的设备管理是和文件系统紧密结合的,各种设备都以文件的形式存放在/dev目录下,成为设备文件。
应用程序可以打开、关闭、读写这些设备文件,对设备的操作就像操作普通的数据文件一样简便。
为开发便利、提高效率,本设计采用可安装模块方式开发调试触摸屏驱动程序。
嵌入式ARM下的触摸屏驱动系统设计研究
嵌入式ARM下的触摸屏驱动系统设计研究
文章首先介绍了触摸屏的实现原理，然后介绍了触摸屏芯片AD7873的特性，在此基础上设计了ad7873与i.MX27和触摸屏的连接PCB图，最后依照硬件连接图设计了嵌入式Linux下的驱动，并成功通过了tclib触摸屏专业测试软件的测试，在家庭智能网关系统的测试中也成功运行，实现了从硬件到软件的嵌入式下触摸屏的驱动系统设计。
1引言
随着计算机技术的发展和普及，触摸屏技术得到了越来越广泛应用，在各种手持设备中，如手机、MP4、掌上游戏机、掌上PDA等，由于其方便、舒适，使其完全摆脱了键盘和鼠标的束缚，使人机交互更为直截了当。
而在微软最新开发的windows7操作系统中，就有其值得骄傲并加以推广的多点触摸技术，并成为一大卖点。
可见，触摸屏技术引起了上到微软，下到普通老百姓的关注。
而在我们的日常生活中，无论你是在商场购物，还是在银行存取款，触摸式的自动服务器将能为你提供了方便快捷的服务。
这里通过对触摸屏原理的理解和分析，成功的设计出了CPU与触摸屏芯片之间的硬件连接，并依照硬件和驱
动设计的原理，设计出了基于嵌入式Linux和飞思卡尔i.MX27芯片以及
AD7873触摸屏芯片的驱动程序，并成功移植到内核中，实现了家庭控制器系
统的触摸技术。
2硬件系统的构成
2.1电阻式触摸屏原理。
电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点（X,Y）的物理位置转
换为代表X坐标和Y坐标的电压。
当触摸屏表面受到的压力（如通过笔尖或
手指进行按压）足够大时，顶层与底层之间会产生接触。
所有的电阻式触摸屏。
ads7843中文资料
•’—•p 应用与设计¡¤³—˜”“触摸屏接口解放军信息工程大学胡冰吴升艳岳春生Touch Scre e n Inte r f a ce Ch i p ADS7843¨Õ¢ÉÎÇ·Õ³ÈÅÎÇÙÁιÕÅ£ÈÕÎÓÈÅÎÇ摘要š简单介绍了¡¤³—˜”“的功能特点和工作原理Œ探讨了¡¤³—˜”“触摸屏接口芯片的模式选择和应用技巧Œ最后给出了基于该系统的一个实际使用方案"关键词š触摸屏控制器›嵌入式系统›¡¤³—˜”“分类号š´°’—“文献标识码š¢文章编号š‘••–•–™——ˆ’••’‰•—•••’—••“图‘¡¤³—˜”“的连接关系¡¤³—˜”“触摸屏接口‘前言随着生活中类似于°¤¡的手持设备的越来越多Œ彩色¬£¤触摸屏也变得越来越普及Œ并逐渐成为当今的主流配置"触摸屏分为电阻!电容!表面声波!红外线扫描和矢量压力传感等Œ其中使用最多的是四线或五线电阻触摸屏"四线电阻触摸屏是由两个透明电阻膜构成的Œ在它的水平和垂直电阻网上施加电压Œ就可通过¡•¤转换面板在触摸点测量出电压Œ从而对应出坐标值"本文除了简单介绍¡¤³—˜”“的特点和原理之外Œ主要讨论触摸屏控制器的使用技巧Œ同时给出了具体的应用连接图"’¡¤³—˜”“的功能特性¡¤³—˜”“是´©公司生产的”线电阻触摸屏转换接口芯片"它是一款具有同步串行接口的‘’位取样模数转换器"在‘’•Ë¨Ú吞吐速率和’Ž—¶电压下的功耗为—••L ·Œ而在关闭模式下的功耗仅为•Ž•L ·"因此Œ¡¤³—˜”“以其低功耗和高速率等特性Œ被广泛应用在采用电池供电的小型手持设备上"¡¤³—˜”“采用³³¯°•‘–引脚封装形式Œ温度范围是•”•*‹˜•e "¡¤³—˜”“具有两个辅助输入ˆ©®“!©®”‰Œ可设置为˜位或‘’位模式"其外部连接电路如图‘所示Œ该电路的工作电压¶ÃÃ在’Ž—*•Ž’•¶之间Œ基准电压¶ÒÅÆ介于‘¶*‹¶ÃÃ"该电路的基准电压确定了转换器的输入范围Œ输出数据中每个数字位代表的模拟电压等于基准电压除以”•™–"平均基准输入电流由¡¤³—˜”“的转换率来确定"以下是¡¤³—˜”“的主要引脚功能š¸‹!¹‹!¸•!¹•š转换器模拟输入端Œ实际上是一个”通道多路器›¤£¬«š外部时钟输入引脚›£³š片选端›参考文献‘Ž张芳兰Ž´-³“’•£’ØØ用户指南Ž电子工业出版社Œ‘™™™Ž–’Ž赵保经Ž¡•¤和¤•¡转换器应用手册Ž上海科学普及出版社Œ‘™™•“Ž-ÁØÉÍŽ‹•¶³ÉÎÇÌÅ•³ÕÐÐÌÙŒ‘-ÓÐÓŒ‘–•¢ÉÔ³ÅÌÆ•£ÁÌÉÂÒÁÔÉÎÇ¡¤£Œ’•••”Ž闻亭公司Ž´-³“’•£’¸¸高速数字信号处理器原理与应用Ž‘™™˜Œ”•Ž´ÅØÁÓ©ÎÓÔÒÕÍÅÎÔÓ©ÎÃŽ´-³“’•£’•ØµÓÅÒ‡Ó§ÕÉÄÅŒ‘™™™收稿日期š’••‘•‘’•’‘咨询编号š•’•—‘•海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ 为您提供各种ＩＣ中文资料•’˜•5国外电子元器件6’••’年第—期’••’年—月¤©®š串行输入Œ其控制数据通过该引脚输入›¤¯µ´š串行数据输出Œ用于输出转换后的触摸位置数据Œ最大数为二进制的”•™•›©®“!©®”š辅助输入引脚›°¥®©²±š°¥®中断引脚Œ可用于在触摸显示屏后引发一个中断"“工作原理¡¤³—˜”“是一款连续近似记录ˆ³¡²‰的¡•¤转换器"可通过连结触摸屏¸‹将触摸信号输入到¡•¤转换器Œ同时打开¹‹和¹•驱动Œ然后数字化¸‹的电压Œ从而得到当前¹位置的测量结果"同理也可得到¸方向的坐标"具体设置和使用方法可查阅´©公司的¡¤³—˜”“数据手册Œ下面主要介绍¡¤³—˜”“的模式设置!°¥®中断引脚的使用和软件编程方法"“Ž‘模式设置¡¤³—˜”“有差分ˆ¤©¦¦¥²¥®´©¡¬‰和单端ˆ³©®2§¬¥•¥®¤¥¤-¯¤¥‰两种工作模式"这两种模式对转换后的精度和可靠性有一些影响"如果将¡•¤转换器配置为读绝对电压ˆ单端模式‰方式Œ那么驱动ˆ¤²©¶¥²‰电压的下降将导致转换输入数据的错误"而如果配置为差分模式Œ则可以避免上述错误"当触摸屏被按下时Œ有两种情况可影响接触点的电压š一种是当触摸到显示屏时Œ会导致触摸屏外层振动›另一种是触摸屏顶层和低层之间的寄生电容引起的电流振荡以及在¡¤³—˜”“输入引脚上引起的电压振荡"这两种情况都可导致触摸屏上的电压发生振荡以及增加¤£值稳定的时间"在单端模式中Œ一旦在触摸屏上检测到一次触摸事件Œ电路系统将发送一串控制字节给¡¤³—˜”“Œ并要求它进行一次转换"然后¡¤³—˜”“将在获取周期的起始点通过内部¦¥´开关给面板提供电压Œ而这将导致触摸点电压的升高"正如上面所介绍的Œ上升的电压在最终稳定之前会振荡一段时间"当获取周期结束后Œ所有的¦¥´开关关闭Œ¡•¤转换器进入转换周期"如果在转换周期期间Œ没有发出下一个控制字节Œ¡¤³—˜”“将进入低功耗模式并等待下一条指令"由于面板上分布有大量电容Œ特别是滤波噪音Œ因此Œ应该注意设置好对应于¸坐标或¹坐标上的电压"在单端模式中Œ输入电压必须在¤ÁÔÁ©Î×ÏÒÄ的最后三个时钟周期期间设置Œ否则将产生错误"除了内部¦¥´开关从获取周期开始到转换周期结束期间一直保持打开状态以外Œ差分模式的操作类似于单端模式"加在面板上的电压将成为¡•¤转换器的基准电压Œ提供一个度量比操作"这意味着如果加在面板上的电压发生变化ˆ由于电源!驱动电阻!温度或触摸屏电阻等原因‰Œ¡•¤转换器的度量比操作将对这种变化进行补偿"如果在当前转换周期发向¡¤³—˜”“的下一个控制字节所选择的通道与前一个控制字节相同Œ那么在当前转换完成后开关仍然不会关闭"在这两种模式中Œ¡¤³—˜”“只有“个时钟周期可以从触摸屏上获取ˆ取样‰输入模拟电压Œ因此Œ为了¡¤³—˜”“可以获取正确的电压Œ输入电压必须在“个时钟周期的时间范围内设置好"打开驱动将引起触摸屏的电压快速升高到最终值"为了得到正确的转换数据Œ获取必须在触摸屏完全设置好时完成"获取的方式有两种š一种是采用单端模式Œ即采用相对较慢的时钟扩展获取时间ˆ三个时钟周期‰›二是采用差分模式Œ即用相对较快的时钟在第一个转换周期内设置电压Œ在第二个转换周期获取准确电压"该方式的两个控制字节相同Œ且内部¸•¹开关在首次转换后不会关闭"由于首次转换期间电压还不稳定Œ因此应当丢弃首次转换的结果"使用第二种方式的另一个优点是功耗低"因为在全部转换后Œ¡¤³—˜”“会进入低功耗模式来等待下一次取样周期›对于慢时钟Œ下一次取样可能在当前转换结束后立即进入取样周期Œ而没有时间进入低功耗模式"实际在单端模式下不能使用快速时钟"差分模式还具有以下两个优点š第一个优点是能够在不扩展转换器获取时间的条件下用很长的设置时间处理触摸屏Œ即触摸屏电压可以有足够的时间稳定下来"第二个优点是¡¤³—˜”“通过快速时钟可以进入低功耗模式Œ从而可以节约电池能量"因此Œ通常建议使用差分模式"“Ž’°¥®中断引脚的使用°¥®中断引脚的主要作用是让设计者可以完全控制¡¤³—˜”“的低功耗操作模式"图’所示是其模式操作连接示意图"图中Œ©•¯‘和©•¯’是引自¥°—’‘’的通用目的输入•输出口"当电源加入系统且转换器被设置ˆ°¤‘Œ°¤••••‰之后Œ器件进入低功耗模式"而当未触摸面板时Œ¡¤³—˜”“内部的二极海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ 为您提供各种ＩＣ中文资料•’™•¡¤³—˜”“触摸屏接口图“采用判断两次的方法来克服触摸屏信号的抖动图”采用最后的结果来克服触摸屏信号的抖动图’¡¤³—˜”“ˆ°¤•Œ°¤‘•••‰下的示意图管没有偏压Œ因此没有电流流过ˆ忽略漏流‰›当触摸面板时Œ¹•将提供一条电流ˆ©‰通路Œ这时¸‹!¸•和¹‹处于高阻状态Œ电流经过‘••Ë8电阻和中断二极管Œ°¥®©²±被拉低Œ从而通过©•¯’上一个不超过•Ž–•¶的电压唤醒£°µŒ然后¥°—’‘’再拉低©•¯‘和©•¯’上的电位Œ同时对¡¤³—˜”“控制寄存器写一个字节以进行转换初始化"为了转换°¥®©²±二极管上的偏置电压Œ¥°—’‘’必须拉低©•¯‘和©•¯’上的电压"否则Œ如果在转换期间二极管上有一个前向偏压Œ那么附加的电流将引起错误的输入数据"“Ž“错误触发由于¸‹输入引脚与°¥®中断输出相连Œ因此在¸‹上的噪声可能引起触摸屏的错误触发"设计时可以在°¥®中断输出引脚上连结一个²£滤波器ˆ可对地连结一个‘8的电阻和一个•Ž•‘L ¦的电容‰Œ以过滤噪声脉冲并避免错误触发"“Ž”差分模式下的软件流程图“和图”所示的两种算法假设¡¤³—˜”“配置成差分模式Œ每次转换为‘–个时钟Œ¸轴坐标的结果在¤¡´¡¸中Œ¹轴的坐标在¤¡´¡¹中"其中图“的例子采用的是判断两次的方法来克服触摸屏信号的抖动"¤¡´¡‘用于存储当前转换的结果Œ¤¡´¡’用于存储上一次转换的结果Œ当两次结果相同时Œ转换数据有效"但是Œ应当注意š当输入电压的振动频率和取样频率相近时Œ可能会漏掉正确结果"图”的例子是将最后的转换结果ˆ第Î次‰作为有效转换"可以看出š该方式更加简单Œ但该方法只对某一类触摸屏有效Œ且/Î0的具体值依赖于¡¤³—˜”“输入电压的设置时间Œ同时Œ在确定/Î0值以前还需要对一些触摸屏进行测试"参考文献‘Ž刘永智Œ杨开愚Ž液晶显示技术Ž电子科技大学出版社’Ž¡¤³—˜”“¤ÁÔÁÓÈÅÅÔ´©Œªµ¬¹Œ’••‘收稿日期š’••‘•‘’•’•咨询编号š•’•—‘‘海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ 为您提供各种ＩＣ中文资料。
触摸屏原理及在单片机系统中的应用
３２《商场现代化》２００６年６月（下旬刊）总第４７１期触摸屏作为一种特殊的计算机外设，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触摸屏的应用范围十分广泛，主要用于大型商场、电信、税务、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还应用于工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等领域。
随着生活中类似于ＰＤＡ的手持设备的越来越多，彩色ＬＣＤ触摸屏也变得越来越普及，并逐渐成为当今的主流配置。
本文主要介绍在嵌入式应用系统中应用较广泛的触摸屏控制器芯片ＡＤＳ７８４３的特点、原理以及实际使用方法。
一、触摸屏的工作原理触摸屏根据其工作原理的不同可以分为电阻式、电容式、表面声波、红外线扫描和近场成像式等几大类，其中使用最广泛的是电阻式触摸屏。
电阻式触摸屏是一种多层的复合膜，它由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层塑料层，其内表面也涂有一层透明的导电层，在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开绝缘。
主要特点是精确度高，不受环境干扰，适用于各种场合。
当手指触摸屏幕时，平常绝缘的两层导电层在触摸点位置就有了一个接触，当控制器检测到这个接触后，其中一面导电层接通Ｙ轴方向的５Ｖ均匀电压场，另一导电层将接触点的电压引至控制器进行Ａ／Ｄ转换，再将得到的电压值与５Ｖ相比即可得到触摸点的Ｙ轴坐标，同理得出Ｘ轴的坐标，这是所有电阻式触摸屏共同的基本原理。
二、触摸屏接口芯片功能特性当今很多嵌入式应用系统中，都采用触摸屏作为输入设备，对触摸屏的控制也有专门的芯片。
触摸屏控制芯片主要完成两个工作：一是完成电极电压的切换：二是采集接触点处的电压值（即Ａ／Ｄ转换）。
ＡＤＳ７８４３是ＴＩ公司专为四线电阻式触摸屏设计的专用接口芯片，它可以方便地与单片机接口，对转换信号进行处理和计算。
它是一个具有可编程的８位或１２位分辨率的逐次逼近型Ａ／Ｄ转换器，带有一个同步串行接口，可支持高达１２５ｋＨｚ的转换速率，它的工作电压Ｖｃｃ为２．７Ｖ～５Ｖ，参考电压在１Ｖ到Ｖｃｃ之间均可，参考电压的数值决定转换器的输入电压范围。
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基于ADS7843的触摸屏控制系统设计
【摘要】触摸屏在现代电子设备中广泛使用。
本文介绍了四线电阻式触摸屏控制器ADS7843特点，并详细介绍了以STC89C52为主控制器的触摸屏控制系统的硬件与软件设计方法。
该方法具有通用性，有一定的实用意义。
【关键词】触摸屏；ADS7843；STC89C52
0 引言
在电子产品及工业产品的设计中，触摸屏由于其轻便、占用空间少、方便灵活等优点越来越受到设计师及用户的青睐。
触摸屏可作为模拟键盘，使用起来比普通键盘灵活，因为键的位置可根据需要进行改变，并且省去了按键所占用的空间。
触摸屏分为电阻、电容、表面声波、红外线扫描和矢量压力传感等，其中四线电阻触摸屏应用广泛。
1 ADS7843简介
ADS7843是一款专为四线电阻触摸屏设计的带SPI接口的12位AD转换器，内部含模拟电子开关和逐次比较型AD转换器。
当要采样Y方向的AD值时，通过将Y+、Y一端施加电压，将X+送入AD转换器得到Y方向的AD值；同理可得X方向的AD值。
而这些转换均由MCU通过SPI方式向ADS7843发送命令来完成。
ADS7843的引脚功能如表1所示。
ADS7843之所以能实现对触摸屏的控制，是因为其内部结构很容易实现电极电压的切换，并能进行快速A/D转换。
内部结构如图1所示，A2～A0和SER 为控制寄存器中的控制位，用来进行开关切换和参考电压的选择。
2 触摸屏控制系统设计
以应用广泛的STC89C52作为主控制器，进行触摸控制系统设计。
2.1 硬件接口电路设计
ADS7843串行接口的一次完整操作需要3×8=24个DCLK时钟周期，前8个脉冲接收8位的命令，并在第6个脉冲的上升沿开始A/D转换器进入采样阶段，从第9个脉冲开始进入转换阶段，输出，输出12位采样值，转换结束进入空闲阶段。
直到24个DCLK结束，CS置高电平，一次测量结束。
ADS7843采用、转换时序如图2所示。
ADS7843与STC89C52的连接图如图3所示。
2.2 软件设计
当用户在触摸屏上的有效区域内点击时，触摸屏的X方向、Y方向输出电阻分别随X和Y呈线性变化，ADS7843控制器将其分别转换为12位数据，通过中断告知STC89C52需要接收数据，STC89C52接收到数据后进行处理；首先进行触点数据是否有效判断，包括两方面：一是判断是否误操作，即是否是由于人的抖动产生的错误数据；二是ADS7843传过来得数据是否有效，由于刚开始的传过来的第一个坐标是用户开始接触触摸屏时产生的，电阻不准确，导致数据也不准，通常要去掉；在接收过程中采用多次平均的方法，假如有一次接收的数据和平均值差别很大，则这次测量就作废，需要重新测量。
一旦数据有效，STC89C52接着计算触点坐标落在液晶屏的位置，根据计算的结果判断执行相应的功能函数。
使触摸屏和液晶屏有机的结合起来，建立一定的逻辑关系，交互地进行信息存取和输出。
软件设计流程如图4所示。
在程序设计中会有一些需要注意：触摸屏初始化时要预写状态字，不进行预写或错误的状态字写入将会影响中断信号的产生；由于触摸屏幕时抖动的存在，刚接触屏幕时的起始几次A/D转换和触摸动作将要完成的最后几次转换一般情况下是不准确的，应该在程序中避开；由于人的手指有一定的宽度，因此在触摸屏幕时A/D转换输出的数值大概在10～30个像素点内漂移，这可以在程序优化模块中利用软件方法来消除这种漂移，从而得到精确的输出结果。
3 结束语
ADS7843是一种低功耗，高速率的触摸屏接口芯片，技术成熟，硬件连接及软件控制都较为简便，在实际开发设计中应用广泛。
【参考文献】
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