基于ADS7846的電阻式觸摸屏接口設(shè)計(jì)

第一次傳送由微處理器向ADS7846發(fā)送控制字，接下來的兩次傳送是微處理器從ADS7846讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果(最后4位自動(dòng)補(bǔ)O)。由于串口支持雙向同時(shí)進(jìn)行傳送，并且在一次讀數(shù)與下一次發(fā)控制字之間可以重疊，所以轉(zhuǎn)換速率可以提高到每次16個(gè)時(shí)鐘周期。
2．5 觸摸坐標(biāo)計(jì)算
由于四線電阻觸摸屏中，Y方向位置電壓從下向上逐漸增加，X方向位置電壓從右向左逐漸增加，因此Y，X位置電壓對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)原點(diǎn)在觸摸屏的右下角。為了獲得工程上使用的X，Y坐標(biāo)值(即將坐標(biāo)原點(diǎn)移為左下角)，應(yīng)將X位置電壓轉(zhuǎn)換值求補(bǔ)。另外，X，Y位置電壓轉(zhuǎn)換值還必須與顯示屏幕的點(diǎn)陣(采用的液晶為240×160點(diǎn)陣)相對(duì)應(yīng)。因此校正后的X，Y坐標(biāo)計(jì)算公式為：

式中：Xmax，Xmin為X位置電壓轉(zhuǎn)換結(jié)果的最大、最小值；Ymax，Ymin為Y位置電壓轉(zhuǎn)換結(jié)果的最大、最小值；Y，X為觸摸點(diǎn)位置電壓的轉(zhuǎn)換值；x，y為校正后的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)。

3 觸摸屏與微機(jī)的接口
3．1接口電路
應(yīng)用ADS7846實(shí)現(xiàn)觸摸屏與單片機(jī)80C55的接口電路如圖5所示，觸摸屏的X+，X-，Y+，Y-分別與ADS7846的相應(yīng)端連接，當(dāng)控制字中A2A1-A0=001時(shí)，通過片內(nèi)模擬開關(guān)的切換，將X+接電源VCC，X-接地，將Y+與Y-端以差動(dòng)形式接到A／D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A／D轉(zhuǎn)換器的結(jié)果就是Y位置電壓。類似當(dāng)控制字中A2A1A0=101時(shí)，A／D轉(zhuǎn)換器的結(jié)果就是X位置電壓。單片機(jī)與ADS7846間的數(shù)據(jù)傳送采用串行通信方式時(shí)，由于單片機(jī)串口方式1～3為異部通信方式，與ADS7846的時(shí)序不相配；串口方式0為移存器方式，雖然與ADS7846時(shí)序可以配合，但串口數(shù)據(jù)輸入／輸出使用同一端子RXD(TXD)為同步脈沖輸出端)，ADS7846數(shù)據(jù)輸入／輸出采用不同端子DIN，DOUT。為了實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)雙向傳送，設(shè)計(jì)了雙向數(shù)據(jù)芯片GAL，該芯片的功能是當(dāng)E=O時(shí)，數(shù)據(jù)傳送方向?yàn)閅到A；當(dāng)E=1時(shí)，傳送方向?yàn)锽到Y(jié)。ADS7846的筆中斷信號(hào)接P2．4，當(dāng)信號(hào)有效時(shí)，單片機(jī)發(fā)送控制字。ADS7846的忙信號(hào)BUSY接P2．6，在BUSY信號(hào)的下降沿，單片機(jī)接收A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果。

3．2 接口程序
當(dāng)觸摸觸摸屏?xí)r，ADS7846中斷信號(hào)有效，單片機(jī)檢測(cè)到這一有效信號(hào)后，先送測(cè)量X坐標(biāo)控制字，并檢測(cè)BUSY信號(hào)是否有下降沿到來，下降沿到來后，讀X位置電壓；再送測(cè)量Y坐標(biāo)控制字，獲取Y位置電壓。將得到的X，Y位置電壓用式(1)、式(2)進(jìn)行計(jì)算便得到觸摸點(diǎn)的X，Y坐標(biāo)。軟件流程如圖6所示。

4 結(jié)語
設(shè)計(jì)的觸摸屏接口電路具有下列優(yōu)點(diǎn)：通過增加雙向傳輸GAL芯片，解決了51系列單片機(jī)與觸摸屏控制器ADS7846的串行通信問題；通過對(duì)觸摸點(diǎn)位置電壓進(jìn)行校正，獲得了正確的觸摸坐標(biāo)；接口電路易于實(shí)現(xiàn)，實(shí)用性強(qiáng)。