基于AT89S51和ADS7846的嵌入式液晶触摸屏控制设计优化

10 下载量 55 浏览量 更新于2024-08-30 2 收藏 486KB PDF 举报
基于单片机的液晶显示触摸屏控制设计着重于利用先进的触摸屏专用控制器ADS7846来提升人机交互界面的性能。该设计首先从理解液晶触摸屏的工作原理入手,特别是四线电阻式触摸屏的工作机制,它由四层薄膜组成,包括底层的玻璃或有机玻璃、中间的导电层、上层的保护层以及顶层的防刮塑料层。这些结构决定了其通过检测触摸压力来确定触点位置。 触摸屏专用控制器ADS7846的核心作用在于接收用户的触控信号,并将其转化为微处理器(如AT89S51)可以理解的信号。通过SPI(串行外设接口)连接,控制器与单片机之间实现了高效的数据传输,使得MCU能够实时获取触点坐标,这对于保证触摸控制的精确性和实时性至关重要。 测量子程序流程图在设计中扮演了关键角色,它详细描述了如何解析触摸屏传感器的数据,通过算法计算出实际的触点位置,然后将这些坐标与液晶屏的点阵对应起来。在这个过程中,需要解决触摸屏边缘电阻不均匀带来的挑战,即确保触点坐标与屏幕显示的准确对应,避免因误差导致的信息错位和控制灵敏度降低。 此外,为了实现液晶屏显示与触摸操作的同步,设计者提出了同步算法,这涉及到时间同步、数据同步等多个方面,确保触摸事件的响应速度与液晶画面刷新率相匹配,提供流畅的用户体验。整个系统的设计旨在提高触摸屏与液晶显示屏的集成效率,使得嵌入式设备的用户界面更加友好,适应广泛的电子产品和工业控制应用。 总结来说,基于单片机的液晶显示触摸屏控制设计是一种结合硬件(ADS7846和AT89S51)、软件算法和人机交互技术的复杂工程,它解决了触摸输入的精度问题,提升了设备的可用性和可靠性。
2021-04-21 上传
XPT2046是一款四线制电阻触摸屏控制芯片,由深圳市矽普特科技有限公司研发生产,被广泛的应用于触摸屏驱动,堪称经典之作!他内含12位分辨率125KHz转换速率逐步逼近型A/D转换器,支持从1.5V到5.25V的低电压I/O接口。能通过执行两次A/D转换查出被按的屏幕位置, 除此之外,还可以测量加在触摸屏上的压力。 连接方法: 说明:1、9、10引脚接VCC,6引脚接GND,2、3、4、5引脚接触摸屏的4条引脚线,16、15、14、12引脚接单片机SPI引脚,11接单片机某个引脚。 工作原理: 把XPT2046第11引脚接到STM32单片机的引脚设置为中断引脚,触摸屏没有被触摸时,11引脚保持高电平,当有触摸屏被触摸时,11引脚变为低电平。所以用STM32单片机检测11引脚的高低电平,就可以知道有没有触摸屏触摸事件发生。如果发生了触摸屏按下事件,单片机通过SPI口,首先发送读取X坐标的命令0X90,然后读出2个字节的数据,然后再发送读取Y坐标的命令0XD0,然后再读出2个字节的数据。这时候,XY的坐标值就知道了,因为XPT2046是12位精度的ADC,所以读出的2个字节中,只有高12位是有效数据。 关于触摸校准: 触摸液晶屏的4个角,采集X和Y坐标的12位值。这时候,就分别得到了X坐标和Y坐标的最小值和最大值,根据液晶屏的分辨率,再通过数学等比公式,就可以通过采集得到的12位ADC值得出现在触摸到屏幕的哪个点了。 对于一个资深级的电子人,看了我上面的表述,就知道XPT2046怎么用了。但是,对于触摸屏的你,上面的表述对你而言就是雾里看花。不要着急,下面我给你从0补起。 首先,你要知道,我上面所讲的内容是:使用XPT2046驱动4线电阻式触摸屏。那么,你见过4线电阻式触摸屏吗?没见过怎么办?好办!请看下图: 大部分的电阻式触摸屏,都是4线制的,就是引出了4条线的意思。我随便找了一个 看它引出的排线,共4条线,所以是4线制的,也就是说,这个触摸屏,就可以用XPT2046驱动。 看到这里,你就赚了,你已经认识了电阻式触摸屏的真面目了,这就是工作单位要的工作经验,想要更多干货,请继续往下看吧。 从前面我们了解到,此芯片的供电电压是常用的3.3V和5V电源都可以。再加上“支持1.5V~5.25V的数字I/O口”特性。就是说,我们常用的5V的和3.3V的单片机,都可以作为他的控制器了,有没有觉得在单片机选型上放宽很多了? XPT2046与MCU连接: XPT2046与单片机采用SPI连接。分别为引脚16:DCLK(SPI时钟引脚);引脚15:CS(使能引脚或者叫做片选引脚);引脚14:DIN(数据输入引脚);引脚12:DOUT(数据输出引脚)。带SPI模块的单片机,可以配置SPI模块与XPT2046通信。不带SPI模块的单片机,可以随便找4个引脚,模拟SPI时序,与XPT2046通信。 除了SPI通信的4个引脚,还有一个引脚必须接:PENIRQ。当触摸屏有触摸事件发生,这个引脚就会拉低,所以我们把这个引脚接到单片机的某个中断引脚,就可以随时发现触摸屏有被按下(用外部中断)。 XPT2046的SPI时序 最后提醒朋友们,使用外部中断别忘了打开AFIO复用时钟。 来看看触摸画板的效果吧