通過ADS7846在PDA上實現(xiàn)個性化書法輸入

書法藝術(shù)是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶。如果用筆尖或指尖在觸摸屏上揮灑自如寫字，LCD上能顯示出猶如用毛筆或鋼筆收寫時的書法效果，并能顯現(xiàn)出書寫人獨特個性的雋秀筆跡，那么就會使人體會到淋漓盡致的書法藝術(shù)。但現(xiàn)有的PDA（Personal Digital Assistant）通過觸摸屏畫出線條，顯示屏上顯示出的線條粗細都是相同的，無法寫出筆劃粗細相間的文字，也就無法模擬出毛筆或鋼筆書寫時筆鋒的效果。為彌補以上不足，筆者采用能采樣觸點壓力的ADS7846觸摸屏控制器[1]，編寫了采樣觸點坐標值和壓力值的驅(qū)動程序，實現(xiàn)了通過觸摸屏輸入，在液晶顯示器上顯示書法出良好的效果。就象手中拿著毛筆或鋼筆在觸摸屏上寫字一樣，無論是行書、草書、隸書還是楷書，都能顯示出令人滿意的效果，并且完全保留了書寫人的字跡特點。

1 ADS7846觸摸屏控制器原理和功能概述

基于四線電阻式觸摸屏的輸入系統(tǒng)由觸摸屏、觸摸屏控制器、微控制器及其相應軟件構(gòu)成。其中，觸摸屏控制器相當于觸摸屏與微控制器之間的接口。觸摸屏體是一個四層的復合薄膜，，附著在顯示器表面與顯示器配合使用。復合薄膜的最下層是玻璃基層，最上層是光滑防刮的塑料層，中間為兩層透明導電涂層。每一導電層為觸摸屏的一個工作面，每個工作面的兩端各涂有一條銀膠，稱為該工作面的一對電極，分別稱為X“電極對”和Y“電極對”。當觸摸屏控制器在X“電極對”上施加一確定的電壓，而Y“電極對”上不加電壓時，X“電極對"所在的工作面上就會形成均勻連續(xù)的平行電場。當用手指觸及觸摸屏表面時，觸點處的電壓反映了觸點在X工作面上的位置，將該電壓通過Y+（或Y-）電極引到觸摸屏控制器，并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，便可得到觸點電壓的數(shù)字量，即X坐標。同理，在Y“電極對”上施加電壓，以X+（或X-）電極為測量電極，便可測得Y坐標。微控制器根據(jù)觸點坐標位置以及對應坐標位置上顯示的內(nèi)容，便可得知觸摸者的意圖。

ADS7846是Burr-Brown公司生產(chǎn)的一種四線式觸摸屏控制器，在與觸摸連用時，一旦筆尖或指尖點觸在觸摸屏上，便可迅速得到該點的位置信號，從而達到在觸摸屏表面雪址的目的。ADS7846是典型的逐步逼近寄存器型A/D變換器，包含了取樣/保持功能。ADS7846與其前代產(chǎn)品ADS7843相比，增加了片內(nèi)溫度測量、觸摸壓力測量、外模擬量測量和電池電壓測量四個功能。

ADS7846的核心部件是一個具有采樣和保持功能的12位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。內(nèi)部的六選一模擬多路開關(guān)根據(jù)微控制器送來的命令字選擇六個模擬量：X+、Y+、Y-、VBAT（電池電壓）、TEMP（溫度）和AUXIN（外模擬量）之一送入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后通過SPI接口將數(shù)字量送入微控制器。ADS7846還設(shè)置有觸摸識別電路，當檢測到有觸摸時，該電路輸出一個低電平信號，稱為PENIRQ#（筆中斷），ADS7846以這個信號向微控制器提出測量觸點坐標的中斷請求。觸點坐標的公式如下：

式中，X和Y分別為觸點在X工作面和Y工作面上產(chǎn)生的電壓的數(shù)字量的測量值，可通過采樣得到；（X，Y）反映了觸點在觸摸屏上的坐標的公式如下XMIX、YMIN、XMAX和YMAX分別為觸摸屏上最小和最大坐標點在X工作面和Y工作面上產(chǎn)生的電壓的數(shù)字量的實際測量值，它們是常量，可通過測量得到；（XMIN，YMIN）和（XMAX，YMAX）反映了觸摸屏上最小、最大坐標點的坐標；w和H分別是LCD顯示屏X軸和Y軸上的象素點總數(shù)；（X1，Y1）為觸點映射到LCD顯示屏上的像素點坐標。