四线电阻式触摸屏控制器的应用研究

２００７年第１０期仪表技术·４５－

四线电阻式触摸屏控制器的应用研究

黄海萍，郭振军。黄廷磊

（桂林电子科技大学，广西桂林５４１００４）

摘要：开轺班Ｃ８０５１为桂啦酌鞋模屏拄钎系统的谩井，分析了．在最纯谩升过程中出现的干扰信号、洲重值偏差和信号幕桌中延时时问的设定不当等问题以震它们砷系统控制效果的影响，并培出了解决方法。

关键词：触摸屏；ＡＤｓ７８４３；Ｃ８０５１Ｆ０２０

中图分类号：ＴＰ３３４文献标识码：Ｂ文章缡号：１００６—２３９４（２００７）ｔＯ一００４５—０２’ＤｅｓｉｇｎｏｆＴｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣ８０５１

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｕｃｈｓｅｒｅｅｎ；ＡＤｓ７８４３；Ｃ８０５ｌＦＤ２０

１引言

ＡＤＳ７８４３是一种四线式触摸屏控制器，目前较多应用于电阻式触摸屏输入系统中。尽管有很多相关的典型应用和应用注意事项，但是在实际使用过程中仍然会遇到一些问题。应用在通用的单片机中所出现的问题及解决方法，已有一些介绍。本文是对基于高速、流水线结构的Ｃ８０５１的触摸屏控制系统设计中所遇到的问题进行分析处理，并给出了解决方法。

２液晶触摸屏的系统设计

２．１硬件组成

采用典型的四线电阻式触摸屏，其主要特点是精确度高，不受环境干扰，适用于各种场合。控制器为四线电阻式触摸屏通用的ＡＤＳ７８４３控制芯片，具有１２位转换精度，支持ＳＰＩ通讯协议；内建５１２ＫＢｙｔｅＲＯＭ，提供繁体或简体中文，支持２Ｐａｇｅ显示模式，支持文本显示和图形显示（３２０ｘ２４０点）两种方式，显示模块内建有５１２ＫＢｙｔｏ的１６×１６中文显示字型ＲＯＭ（ＦｏｎｔＲＯＭ）与８×６的ＡＳＣＨ半型字型，除内建８ｘ１６和１６×１６的字号外，还提供字型放大的功能。

单片机采用Ｃｙｇｎａｌ的Ｃ８０５１Ｆ０２０，高速、流水线结构的Ｃ８０５１兼容的ＣＩＰ一５１内核，６４Ｋ字节的ＦＬＡＳＨ，４Ｋ＋２５６字节的ＲＡＭ，１２位的ＡＤ转换精度，硬件实现的ＳＰＩ、ＳＭＢｕｓ／１２Ｃ接口。５个通用的１６位定时器。７０％的指令执行时间为一个或两个系统周期。

２．２接口电路

如图ｌ示。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转换器进人采样阶段，从第９个脉冲开始进入转换阶段，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。如图２所示。此外，ＡＤ５７８４３还支持其他的工作方式，这里不再详述。

收稿日期：２００７—０７

作者简介：黄海萍（１９５９一），女，工程师．研究方向为计算机应用。

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·４６·仪表技术２００７年第１０期

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图２Ａ／Ｄ采集、转换、精出时序

２．３工作原理

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Ｃ８０５１Ｆ０２０需要接收数据，Ｃ８０５１Ｆ０２０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，Ｃ８０５１Ｆ０２０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。

２．４触摸屏坐标读取的软件流程

图３给出了触摸屏坐标读取的软件程序流程。

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通过软件滤波处理读取到的数据１枣

３设计中出现的问题及解决方法图３触摸屏程序漉翟田

３．１干扰信号

在测试时，手指或触摸笔触摸时，会产生一定的干扰信号，干扰情况分为两种：（１）通过中断管脚会一直向Ｃ８０５１Ｆ０２０发出中断请求。解决方法：中断信号接缓冲器，然后将输出管脚接１ｗＦ的钽电容，滤除中断干扰信号。（２）ＡＤＳ７８４３输出值不稳定。解奂方法：在ｘ＋、Ｙ＋管脚上连接１５ｐＦ钽电容滤波。经过测试验证，问题解决良好。连接电路见图１。

３．２ＡＤｓ７８４３的测量值偏差

当有触摸动作时，触摸点电阻膜会抖动或错误触发，解决方法：先延时以消除抖动，采样１６次，去掉采样的最先两个值和最后两个值，利用软件滤波，去除采样中的抖动造成的偏差和误触发。利用中间连续采样啪１２次值，从采样的第３次值到第１４个值，求出每次相邻两次采样值之差，求和后取平均值与预设值相比较，如果大于预设值，则此触攥动作无效，小于预设值则把采集数据的最小６个差值对应的数据求平均值作为坐标值。可以消除抖动和误触发的无效值，得到的坐标采样值精确度较高，相对于其他的滤波算法．该方法最优。

３．３信号采集中的延时时间设定

因为Ｃ８０５ｌ阳２０的速度是普通５１芯片的１２倍，ＡＤＳ７８４３在进行数据采集时．时钟信号高低电平持续的时间必须足够，方可保证能采集到坐标值。测试中发现，在高低电平后延迟４个“一ｎｏｐ一（）；”空指令时，触摸ｘ坐标线，可以采集到ｘ值坐标，且有起始点，坐标值有线性变化；触摸Ｙ坐标时，采集到的Ｙ坐标值无起始点，在触摸屏上的Ｙ坐标上的值相差无几，几乎没有变化。将延时指令由原来的４个。一ｈｏｐ一（）；”改为１６个，发现测试结果正常。能同时读出ｘ、Ｙ值坐标，且两坐标值均有起始点，且线性变化。因此，在

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