触摸屏的应用与工作原理
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触摸屏工作原理触摸屏技术已经成为现代智能设备中不可或缺的一部分。
不管是智能手机、平板电脑还是电脑显示器,触摸屏都可以提供直观、快速的用户交互体验。
在我们日常使用中,我们通过触摸屏来进行滑动、点击、放大缩小等操作,但你了解触摸屏的工作原理吗?本文将介绍几种常见的触摸屏工作原理。
一、电阻式触摸屏工作原理电阻式触摸屏是最早应用的触摸技术之一,它由两层导电材料分别作为触摸屏面板的两个电极。
当用户触摸屏幕时,上层导电材料会与下层导电材料接触,形成一个电阻。
触摸后的电阻变化会被检测到并转化为坐标信息。
二、电容式触摸屏工作原理电容式触摸屏是目前最常见的触摸技术之一,它利用电容的原理来检测触摸。
电容式触摸屏由触摸层和感应电极层组成。
触摸层上有一薄而透明的导电层,当用户触摸屏幕时,手指与导电层之间会形成一个电容。
感应电极层会检测这个电容的变化,并转化为坐标信息。
三、表面声波触摸屏工作原理表面声波触摸屏使用压电传感器来感应触摸。
触摸屏上有一组发射器和接收器,它们发射和接收超声波信号。
当用户触摸屏幕时,超声波信号会发生变化,接收器会检测到这个变化并转化为坐标信息。
四、投射式电容触摸屏工作原理投射式电容触摸屏是目前应用最广泛的触摸技术之一,它利用电容的原理来检测触摸。
触摸屏由一个玻璃面板和一层导电涂层组成。
导电涂层上有许多微小的电容。
当用户触摸屏幕时,手指与导电涂层之间形成电容,改变了电场的分布。
控制器会检测这个变化并转化为坐标信息。
总结:触摸屏工作原理多种多样,每种原理都有其独特的应用场景和优势。
电阻式触摸屏适用于需要精确操作的场景,但在触摸感应和透明度方面有一定限制。
电容式触摸屏能够提供更好的触摸体验,适用于多点触控和手势操作。
表面声波触摸屏适用于户外环境和对触摸精确度要求较高的场景。
投射式电容触摸屏是最常见和普遍使用的触摸技术,它结合了高灵敏度、高透明度和多点触控等特点。
随着科技的不断进步,触摸屏技术也在不断发展和创新。
触控屏原理触控屏是一种能够实现人机交互的输入设备,它的出现极大地改变了人们与电子设备互动的方式。
触控屏的原理是通过感应人体触摸的电容变化来实现操作,其工作原理主要包括电容式触控屏和电阻式触控屏两种类型。
电容式触控屏是利用电容原理来实现触摸操作的。
在电容式触控屏上,涂有导电涂层的玻璃或塑料板作为感应层,当手指触摸屏幕时,人体的电荷会导致感应层上的电荷发生变化,从而检测到触摸位置。
这种触控屏的优点是响应速度快、触摸灵敏,适合于大尺寸触摸屏的应用。
而电阻式触控屏则是利用两层导电膜之间的电阻变化来实现触摸操作的。
在电阻式触控屏上,上下两层导电膜之间有一定的间隙,当手指触摸屏幕时,上下两层导电膜之间的电阻会发生变化,从而检测到触摸位置。
这种触控屏的优点是结构简单、成本低廉,适合于小尺寸触摸屏的应用。
触控屏的原理虽然简单,但是实现起来却需要多种技术的配合。
首先是传感技术,能够准确地感应到触摸位置;其次是信号处理技术,能够将触摸位置的信号转化为计算机能够识别的数据;最后是驱动技术,能够将计算机的指令传递给触控屏,实现相应的操作。
这些技术的不断进步,使得触控屏在手机、平板电脑、电子白板等电子设备中得到了广泛的应用。
触控屏的原理虽然简单,但是在实际应用中还是存在一些问题。
比如在电容式触控屏上,如果手指潮湿或者戴着手套,可能会影响触摸的灵敏度;而在电阻式触控屏上,由于其结构的特殊性,可能会出现触摸不准确的情况。
因此在设计和使用触控屏时,需要综合考虑各种因素,以提高触控屏的稳定性和可靠性。
总的来说,触控屏作为一种重要的人机交互设备,其原理的了解对于我们更好地使用电子设备是非常有帮助的。
随着技术的不断进步,相信触控屏在未来会有更广泛的应用,为人们的生活带来更多的便利。
工业触摸屏原理工业触摸屏是一种通过触摸操作来实现信息输入和控制的设备,它广泛应用于工业控制、人机交互、医疗设备等领域。
工业触摸屏的原理是基于电容、电阻或红外等技术,通过感应用户触摸动作,将触摸位置转换为电信号,从而实现对设备的控制和操作。
下面将详细介绍工业触摸屏的原理及其工作方式。
首先,工业触摸屏的原理可以分为电容触摸屏、电阻触摸屏和红外触摸屏三种类型。
电容触摸屏利用人体的电容特性,当手指触摸屏幕时,会改变触摸区域的电容值,通过检测这种变化来确定触摸位置。
电阻触摸屏则是利用两层导电膜之间的电阻来实现触摸位置的检测,当手指触摸屏幕时,会在两层导电膜之间形成一个电阻,从而确定触摸位置。
而红外触摸屏则是通过在屏幕的四周设置红外发射器和接收器,当有物体挡住红外光线时,可以确定触摸位置。
其次,工业触摸屏的工作方式是通过传感器感知用户的触摸动作,将触摸位置转换为电信号,再通过控制器进行信号处理和解析,最终实现对设备的控制和操作。
在电容触摸屏中,传感器是由感应电极和控制电路组成,当手指触摸屏幕时,感应电极会感知手指的电荷,从而确定触摸位置。
在电阻触摸屏中,传感器是由两层导电膜和控制电路组成,当手指触摸屏幕时,两层导电膜之间会形成一个电阻,通过控制电路来确定触摸位置。
而红外触摸屏中,传感器是由红外发射器和接收器组成,当有物体挡住红外光线时,可以确定触摸位置。
最后,工业触摸屏的原理决定了其具有高灵敏度、快速响应、耐用性强等特点,使其在工业控制领域得到广泛应用。
同时,随着科技的不断进步,工业触摸屏的原理也在不断创新和完善,例如表面声波触摸屏、电容式多点触摸屏等新技术的出现,使得工业触摸屏在工业自动化、智能制造等领域发挥着越来越重要的作用。
总之,工业触摸屏作为一种重要的人机交互设备,其原理的深入理解对于工业控制和智能制造具有重要意义。
通过对工业触摸屏原理的研究和应用,可以更好地满足工业生产的需求,提高生产效率和产品质量,推动工业领域的发展。
触摸屏工作原理触摸屏是一种常见的人机交互设备,广泛应用于手机、平板电脑、电子签名板等各种电子设备中。
它的工作原理基于电容技术或者电阻技术,能够感知人体触摸并将触摸信号转化为电信号,从而实现对电子设备的控制。
一、电容触摸屏原理电容触摸屏是目前应用最广泛的触摸屏技术之一,其工作原理是基于电容效应。
电容触摸屏通常由两层导电层面组成,上层为导电触摸面板,下层为驱动电极面板。
触摸面板上通过一个微小的间隙与驱动电极面板相隔,并且两者之间电绝缘。
当我们用手指触摸触摸面板时,人体本身就是一个带电体,会改变触摸面板上的电场分布。
触摸面板上的驱动电极会感应到这一变化,并将其转化为电信号。
电容触摸屏可分为电容传感型和投影电容型。
电容传感型触摸屏是在触摸面板上布置一些小电容传感器,通过检测这些传感器的电容变化来定位触摸位置。
而投影电容型触摸屏则是在触摸面板背后布置一层导电物质成像层,通过检测导电物质在触摸位置上的电容变化来实现定位。
二、电阻触摸屏原理电阻触摸屏是另一种常见的触摸屏技术,其工作原理是基于电阻效应。
电阻触摸屏通常由两层导电玻璃面板组成,两层导电面板之间通过绝缘层隔开。
当我们用手指触摸电阻触摸屏时,手指会压在上层导电玻璃面板上,导致上层导电玻璃面板弯曲。
由于两层导电面板之间存在电阻,触摸点位置的电阻值会发生变化。
电阻触摸屏通过检测触摸点位置导致的电阻变化来实现定位。
通常采用四线电阻触摸屏或五线电阻触摸屏,其中四线电阻触摸屏通过两根垂直电流引线和两根水平电流引线来测量电阻变化,而五线电阻触摸屏则多了一根触摸屏边界线。
三、与屏幕的互动触摸屏通过感知人体触摸信号,将其转化为电信号后,通过控制芯片将信号传递给显示器,从而实现对电子设备的操作。
电子设备会解析接收到的信号,并根据信号的不同作出相应的反应,比如移动、点击、缩放等。
触摸屏的工作原理使得用户能够通过手指触摸屏幕,直接对显示器上的图像和内容进行操作。
这种直观、高效的操作方式极大地提高了电子设备的使用体验,使之更加便捷和人性化。
触摸屏实验报告(一)引言:触摸屏作为一种常见的人机交互设备,已经广泛应用于各种电子产品中。
本文将对触摸屏技术的原理、分类、应用以及实验结果进行详细介绍和分析。
概述:触摸屏是一种基于感应和响应原理的人机交互设备,通过用户的触摸操作实现对电子产品的控制。
本文将从触摸屏的工作原理开始,介绍其分类、应用以及在实验中的应用结果。
正文:一、触摸屏的工作原理1. 电容式触摸屏的原理2. 电阻式触摸屏的原理3. 表面声波触摸屏的原理4. 负压传感器触摸屏的原理5. 其他类型触摸屏的原理二、触摸屏的分类1. 按触摸方式分类:电容式触摸屏、电阻式触摸屏、表面声波触摸屏等2. 按触摸点个数分类:单点触摸屏、多点触摸屏3. 按材质分类:玻璃触摸屏、塑胶触摸屏4. 按尺寸分类:小尺寸触摸屏、大尺寸触摸屏5. 按应用场景分类:手机触摸屏、平板电脑触摸屏、工控触摸屏等三、触摸屏的应用1. 智能手机和平板电脑2. 数字广告牌和信息亭3. 工控设备和仪器仪表4. 汽车导航和多媒体娱乐系统5. 其他领域的应用案例四、触摸屏实验设计和结果1. 实验目的和背景2. 实验设备和材料3. 实验步骤和方法4. 实验数据的采集和分析5. 结果和讨论五、总结通过本文的介绍和分析,我们可以了解触摸屏的工作原理、分类以及在不同领域的应用。
同时,通过实验结果的分析,可以进一步探讨触摸屏的性能和优化方法,为今后的研究和应用提供参考。
以上是关于触摸屏的实验报告(一)的概述和正文内容,该报告详细介绍了触摸屏的工作原理、分类、应用以及实验结果。
通过对触摸屏的深入研究和实验验证,可以为触摸屏技术的进一步发展和应用提供基础和指导。
触摸屏的原理和应用有哪些1. 触摸屏的原理触摸屏是一种通过人体或者物体的接触来实现输入和操作的设备。
它的原理可以分成以下几种类型:1.1 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是最早出现的触摸屏技术之一。
它由两层透明的导电层组成,中间夹层放置有微小间隙。
当用户用手指或者触摸笔触摸屏幕时,导电层之间的电压发生变化,从而检测到触摸位置。
这种触摸屏的优点是价格相对较低,适用于大面积触摸屏的制造。
但是由于涉及到多层结构,所以光透过率不高,对细微触摸操作的响应不够敏感。
1.2 电容式触摸屏电容式触摸屏利用对触摸面积上人体电容的变化来实现触摸操作。
触摸屏上涂有透明导电层,当用户触摸屏幕时,人体电荷会和导电层产生电互作用,改变触摸区域的电容量。
通过控制电流和电压的变化,可以计算出触摸位置。
电容式触摸屏的优点是对触摸的反应速度快,对多点触摸敏感。
但是它需要与人体接触才能实现触摸,所以不适用于戴手套等情况。
1.3 表面声波触摸屏表面声波触摸屏利用超声波传感器来检测触摸位置。
在触摸屏上安装发射器和接收器,发射器发出超声波,当有物体触摸屏幕时,触摸区域会发生声波的反射和散射,接收器可以检测到这些声波的变化,并计算出触摸位置。
表面声波触摸屏的优点是具有极高的精准度和对多点触摸的支持。
但是由于受限于声波传播的速度,所以相比其他触摸屏技术,反应速度稍慢。
1.4 电磁感应触摸屏电磁感应触摸屏通过感应筆尖内的电流变化来检测触摸位置。
屏幕上安装了一个网格,当手持电磁笔触摸屏幕时,电磁笔内的线圈和网格之间产生电感耦合。
根据电感变化可以计算出触摸位置。
电磁感应触摸屏的优点是对触摸位置的识别精度非常高,适用于需要精细操作的场景。
但是它需要专用的电磁笔来操作,换电池的频率也会相对较高。
2. 触摸屏的应用2.1 智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑是最常见的应用触摸屏技术的设备之一。
通过触摸屏,用户可以进行图标点击、滑动、缩放等多种操作,实现快速的输入和导航。
触摸屏做为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。
它赋予了多媒体以斩新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
特别是公共场合信息查询服务,它的使用与推泛博慷慨便了人们查阅和获取各种信息。
可你对触摸屏了解多少呢?一、触摸屏的种类与原理触摸屏的基本原理是,用手指或者其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,从而确定输入的信息。
触摸屏系统普通包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部份。
其中,触摸屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行:触摸检测装置普通安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。
1.电阻触摸屏电阻触摸屏的屏体部份是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜,由一层玻璃或者有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。
当手指触摸屏幕时,寻常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比即可得到触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。
电阻类触摸屏的关键在于材料科技。
电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线、六线等多线电阻触摸屏。
触摸屏工作原理触摸屏是一种常见的输入设备,广泛应用于智能手机、平板电脑、液晶电视等电子产品中。
它以其便捷的操作方式和用户友好的界面,成为了现代科技的重要组成部分。
本文将介绍触摸屏的工作原理,以及其中涉及的技术和原理。
1. 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种最常见的触摸屏技术。
它由两层透明膜层组成,膜层之间涂有导电的透明物质。
当用户用手指或者触控笔触摸屏幕表面时,两层透明膜层之间的电阻值会发生变化,从而将触摸点定位到具体的坐标位置。
电阻式触摸屏的优点是准确度高,但对于多点触控支持较差。
2. 电容式触摸屏电容式触摸屏是目前较为主流的触摸屏技术。
它是利用电容的原理来检测触摸点的位置。
电容式触摸屏由玻璃或者塑料面板、氧化铟锡透明导电层以及背后的传感器组成。
当用户触摸屏幕时,电容屏会感知到人体的电荷变化,通过测量不同传感器之间的电容变化,确定触摸点的位置。
电容式触摸屏具有较好的灵敏度和支持多点触控的特性。
3. 表面声波触摸屏表面声波触摸屏是采用声学原理来感应触摸的一种触摸屏技术。
它通过在屏幕的四个角落放置声波发射器和接收器,由它们之间的声波传播来检测触摸位置。
当用户触摸屏幕时,触摸会干扰声波的传播,从而实现触摸位置的感应。
表面声波触摸屏可以支持大面积触摸,并具有一定的耐用性。
4. 表面电容式触摸屏表面电容式触摸屏是电容式触摸屏的一种改进型技术。
它在屏幕表面涂布一层带有纵横交错导电线的透明电极,通过感应用户的电荷变化来确定触摸点的位置。
表面电容式触摸屏具有较高的精度和灵敏度,适合于高清晰度和多点触控的应用场景。
5. 负压感应触摸屏负压感应触摸屏是一种可以实现触摸和压感的技术。
它在屏幕上覆盖了一个带有微小孔洞的透明膜,当用户用手指或者触控笔触摸屏幕时,通过对孔洞施加负压,感应到用户触摸的位置和按下的力度。
负压感应触摸屏适用于需要精确的触摸和力度控制的应用领域。
总结来说,触摸屏技术的不同工作原理和原理的应用场景不同。
手机触摸屏原理手机触摸屏已经成为现代生活中不可或缺的一部分,它为我们提供了直观、快捷的操作界面。
那么,手机触摸屏是如何工作的呢?本文将介绍手机触摸屏的原理及其背后的技术。
一、电容触摸屏电容触摸屏是目前手机中最常见的触摸屏技术之一。
它利用玻璃表面的电导率来感应用户手指的触摸。
具体操作流程如下:1. 一开始,触摸屏上的一层透明导电层通电,形成一个一维电场。
2. 当用户的手指接触屏幕表面时,电场会发生改变。
因为人体也是导电的,所以当手指靠近时,会形成一个与电场相连的电容。
这个电容的值将取决于手指和屏幕之间的距离。
3. 触摸屏上的控制器会感应到这个电容变化,并计算出手指的位置坐标。
4. 手指在屏幕上滑动或触摸时,电容的值将不断变化,并且控制器将相应地跟踪手指的位置。
因为电容触摸屏是通过感应电容变化来检测手指触摸,所以它具有很高的灵敏度和反应速度。
此外,它还支持多点触摸,使得用户可以使用多指手势进行操作。
二、电阻式触摸屏在较早的智能手机中,电阻式触摸屏是主流技术。
它通过两层柔性透明导电薄膜之间的电阻变化来检测触摸。
具体操作流程如下:1. 触摸屏上的上层导电层和下层导电层分别被连接到X轴和Y轴上的电源。
2. 当用户的手指或者其他物体接触屏幕时,上下两层导电层会因为电阻产生接触,并形成一定电量的流动。
3. 触摸屏控制器会测量这个流动的电量,从而确定触摸的位置。
电阻式触摸屏的灵敏度相对较低,而且只能实现单点触摸。
另外,由于其结构比较复杂,导致光透过率低,影响屏幕显示效果。
三、压力感应触摸屏压力感应触摸屏是近年来出现的新型触摸屏技术。
它利用了屏幕的弹性来感应用户手指的压力。
具体操作流程如下:1. 触摸屏上的感应层具有微小的弹性。
当用户用力按下屏幕时,感应层会因受到外力而发生形变。
2. 形变后的感应层会与底部的感应器发生接触,感应器会检测到这种接触,并计算出相应的压力。
3. 控制器根据检测到的压力值确定用户的操作。
触摸屏的工作原理触摸屏作为一种常见的人机交互技术,广泛应用于智能手机、平板电脑、电子签名板、自助点餐机等设备中。
触摸屏的工作原理是指通过对触摸屏上的电压变化、电流变化或者电容变化进行检测,以实现与触摸屏上物理位置的对应关系。
下面我将详细介绍几种常见的触摸屏工作原理。
首先是电阻式触摸屏。
电阻式触摸屏由两层薄膜电阻器组成,上层电阻器和下层电阻器在正常情况下不接触。
当用户用手指或者触笔按压在触摸屏上时,由于手指压力,上下电阻器会发生接触,形成一个电阻器网络。
通过测量屏幕上不同位置的电阻值,可以确定用户的触摸位置。
电阻式触摸屏的优点是精度较高,响应速度快,能适应各种环境。
但由于使用了传感器,涂层易磨损,触摸时需要较大压力,易受到外界环境干扰。
接下来是电容式触摸屏。
常见的电容式触摸屏有面板型电容式和投影型电容式两种。
面板型电容式触摸屏是将多个电容感应器均匀分布在整个触摸屏表面上,当用户触摸屏幕时,由于人体或物体带有电容,电容感应器会检测到电容值的变化,从而确定触摸位置。
投影型电容式触摸屏是在触摸屏表面覆盖一层透明导电物质,通过感应式的电磁波或电容感应技术,检测触摸点的位置。
电容式触摸屏的优点是触摸灵敏度高,响应速度快,操作方便,使用寿命长。
但由于使用了感应技术,容易受到静电和表面污染的干扰。
最后是表面声波式触摸屏。
表面声波式触摸屏是将一组振动器安装在显示屏外壳的四个角上,振动器发出的声波沿屏幕表面传播,当用户触摸屏幕时,触摸点会使声波传播路径上的振动器的振幅发生变化。
通过检测振幅变化的位置和时间,可以确定触摸点的位置。
表面声波式触摸屏的优点是触摸灵敏度高,不受外界干扰,使用寿命长。
但由于需要安装振动器,在产品设计和制造方面相对复杂。
综上所述,触摸屏的工作原理可以分为电阻式、电容式和表面声波式三种。
不同的工作原理适用于不同的应用场景,可以根据需求选择合适的触摸屏技术。
随着科技的不断发展,触摸屏技术也在不断创新,未来可能会出现更多更先进的触摸屏工作原理。
触摸屏的工作原理
典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成,如图1所示:两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。
阻性导体层选用阻性材料,如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成,上层衬底用塑料,下层衬底用玻璃。
隔离层为粘性绝缘液体材料,如聚脂薄膜。
电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成,其导电性能大约为ITO的1000倍。
触摸屏工作时,上下导体层相当于电阻网络,如图2所示。
当某一层电极加上电压时,会在该网络上形成电压梯度。
如有外力使得上下两层在某一点接触,则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压,从而知道接触点处的坐标。
比如,在顶层的电极(X+,X-)
上加上电压,则在顶层导体层上形成电压梯度,当有外力使得上下两层在某一点接触,在底层就可以测得接触点处的电压,再根据该电压与电极(X+)之间的距离关系,知道该处的X坐标。
然后,将电压切换
到底层电极(Y+,Y-)上,并在顶层测量接触点处的电压,从而知道Y 坐标。
2 触摸屏的控制实现
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。
2.1 ADS7843的基本特性与典型应用
ADS7843是一个内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片。
供电电压2.7~5 V,参考电压VREF为1 V~+VCC,转换电压的输入范围为0~ VREF,最高转换速率为125 kHz。
ADS7843的引脚配置如图3所示。
表1为引脚功能说明,图4为典型应用。
2.2 ADS7843的内部结构及参考电压模式选择
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。
图5所示为其内部
结构,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。
ADS7843支持两种参考电压输入模式:一种是参考电压固定为VREF,另一种采取差动模式,参考电压来自驱动电极。
这两种模式分别如图6(a)、(b)所示。
采用图6(b)的差动模式可以消除开关导通压降带来的影响。
表2和表3为两种参考电压输入模式所对应的内部开关状况。
2.3 ADS7843的控制字及数据传输格式
ADS7843的控制字如表4所列,其中S为数据传输起始标志位,该位必为"1"。
A2~A0进行通道选择(见表2和3)。
MODE用来选择A/D转换的精度,"1"选择8位,"0"选择12位。
SER/选择参考电压的输入模式(见表2和3)。
PD1、PD0选择省电模式:
"00"省电模式允许,在两次A/D转换之间掉电,且中断允许;
"01"同"00",只是不允许中断;
"10"保留;
"11"禁止省电模式。
为了完成一次电极电压切换和A/D转换,需要先通过串口往ADS7843发送控制字,转换完成后再通过串口读出电压转换值。
标准的一次转换需要24个时钟周期,如图7所示。
由于串口支持双向同时进行传送,并且在一次读数与下一次发控制字之间可以重叠,所以转换速率可以提高到每次16个时钟周期,如图8所示。
如果条件允许,CPU可以产生15个CLK的话(比如FPGAs和ASICs),转换速率还可以提高到每次15个时钟周期,如图9所示。
2.4 A/D转换时序的程序设计
ADS7843的典型应用如图4所示。
假设μP接口与51单片机的P1.3~P1.7相连,现以一次转换需24个时钟周期为例,介绍A/D转换时序的程序设计。
; A/D 接口控制线
DCLK BIT P1.3
CS BIT P1.4
DIN BIT P1.5
BUSY BIT P1.6
DOUT BIT P1.7
; A/D 通道选择命令字和工作寄存器
CHX EQU 094H ;通道X+的选择控制字
CHY EQU 0D4H;通道Y+的选择控制字
CH3 EQU 0A4H
CH4 EQU 0E4H
AD_CH EQU 35H ;通道选择寄存器
AD_RESULTH EQU 36H ;存放12 bit A/D值
AD_RESULTL EQU 37H
; 存放通道CHX+的A/D值CHXAdResultH EQU 38H CHXAdResultL EQU 39H
; 存放通道CHY+的A/D值CHYAdResultH EQU 3AH CHYAdResultL EQU 3BH
; 采集通道CHX+的程序段(CHXAD) CHXAD: MOV AD_CH,#CHX
LCALL AD_RUN
MOV CHXAdResultH,AD_RESULTH MOV CHXAdResultL,AD_RESULTL RET
; 采集通道CHY+的程序段(CHYAD) CHYAD: MOV AD_CH,#CHY
LCALL AD_RUN
MOV CHYAdResultH,AD_RESULTH
MOV CHYAdResultL,AD_RESULTL
RET
; A/D转换子程序(AD_RUN)
; 输入: AD_CH-模式和通道选择命令字
; 输出: AD_RESULTH,L ;12 bit的A/D转换值; 使用: R2 ;辅助工作寄存器
AD_RUN:
CLR CS ; 芯片允许
CLR DCLK
MOV R2,#8 ;先写8 bit命令字
MOV A,AD_CH
AD_LOOP:
MOV C, ACC.7
MOV DIN,C ;时钟上升沿锁存DIN
SETB DCLK ;开始发送命令字
CLR DCLK ;时钟脉冲,一共24个
RL A
DJNZ R2,AD_LOOP
NOP
NOP
NOP
NOP
ADW0: JNB BUSY,AD_WAIT ;等待转换完成SJMP ADW1
AD_WAIT:
LCALL WATCHDOG
NOP
SJMP ADW0
CLR DIN
ADW1: MOV R2,#12 ;开始读取12bit结果SETB DCLK
CLR DCLK
AD_READ:
SETB DCLK
CLR DCLK ;用时钟的下降沿读取
MOV A,AD_RESULTL
MOV C,DOUT
RLC A
MOV AD_RESULTL,A
MOV A,AD_RESULTH
RLC A
MOV AD_RESULTH,A
DJNZ R2,AD_READ
MOV R2,#4 ;最后是没用的4个时钟
IGNORE:
SETB DCLK
CLR DCLK
DJNZ R2,IGNORE
SETB CS ;禁止芯片
ANL AD_RESULTH,#0FH ;屏蔽高4 bit
RET
2.5 A/D转换结果的数据格式
ADS7843转换结果为二进制格式。
需要说明的是,在进行公式计算时,参考电压在两种输入模式中是不一样的。
而且,如果选取8位的转换精度,1LSB=VREF/256,一次转换完成时间可以提前4个时钟周期,此时串口时钟速率也可以提高一倍。