下载文档原格式
在工业控制中经常需要观察系统的运行状态或者修改运行参数。
触摸屏能够直观、生动地显示运行参数和运行状态，而且通过触摸屏画面可以直接修改系统运行参数，人机交互性好。
单片机广泛应用于工控领域中，与触摸屏配合，可组成良好的人机交互环境。
触摸屏和单片机通信，需要根据触摸屏采用的通信协议为单片机编写相应的通信程序。
Modbus协议是美国Modicon公司推出的一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间进行通信的协议。
本文以AT89S51单片机和威纶通科技有限公司的MT6070iH型触摸屏为例，介绍其通信程序的开发过程。
一、系统结构实现触摸屏与单片机的通讯，主要是解决通讯协议的问题。
本文使用开放的Modbus通讯协议，以触摸屏作主机（M aster），单片机作从机（Slaver）。
MT6070iH触摸屏本身支持Modbus通讯协议，只要单片机按照Modbus协议进行收发数据，就可以进行通信了。
触摸屏与单片机之间采用RS-485标准接口直接连接，传输速率设置为9600bps。
图1为该系统的电路图。
图1系统电路图将AT89S51单片机的TXD、RXD口设置为异步串行通信模式，经过MAX485芯片将TTL电平转换为RS485电平，再与MT6070iH触摸屏RS-4852W接口相连，即完成了硬件连接，其中P3.2作为收发控制信号。
MT6070iH触摸屏RS-4852W接口的管脚2为485A，管脚1为485B，管脚5为公共地。
二、如何将MT6070iH设定成Modbus装置图2将MT6070iH设定成M odbus装置将MT6070iH触摸屏设定成Modbus装置（以称为M odbus Server），单片机或其它装置只需使用M odbus协议，透过RS232/485接口，即可读写M T6070iH上的数据。
将MT6070iH设定成Modbus装置的方法如下：首先需在MT6070iH使用的MTP程序的设备清单（device table）中增加一个新的设备，此时PLC种类需选择“MODBUS Server”，PLC接口可以选择RS232、RS4852W、RS4854W或Ethernet，这里选择RS4852W。
引言概述：单片机与触摸屏的结合在现代电子设备中得到广泛应用，这种组合可以为用户提供更加直观、便捷的人机交互方式。
在前文中，我们介绍了单片机和触摸屏的基本原理及其在电子设备中的作用。
本文将继续深入探讨单片机与触摸屏的应用领域和相关技术。
一、医疗设备领域的应用1.触摸屏的应用范围扩展：医疗设备领域对高灵敏度、无辐射、易于清洁的触摸屏有更高要求。
2.单片机的控制功能：单片机可以控制医疗设备的各种功能，如温度监控、药物输送等。
3.增加人机交互性：通过触摸屏界面，医务人员可以直接进行操作，提供便捷和高效的服务。
二、工业自动化中的应用1.生产线控制系统：单片机可以通过触摸屏控制生产线的自动化过程，实现生产的灵活性和高效性。
2.参数监控和调整：通过触摸屏可以实时监控设备的工作参数，并根据需要进行调整。
3.故障诊断和维护：触摸屏界面提供了故障诊断和维护的操作接口，方便操作人员进行维护和修理。
三、智能家居系统中的应用1.家电控制：通过单片机和触摸屏的结合，用户可以通过触摸屏界面控制家中的各种设备，如灯光、空调等。
2.安全防护系统：触摸屏可以作为智能家居系统的入口，用于控制安全防护系统，如监控、报警等。
3.节能环保：通过触摸屏界面，可以实时监控家庭能耗，并进行相应的调整，达到节能和环保的目的。
四、交通运输中的应用1.汽车仪表盘控制：单片机和触摸屏的组合可以实现对汽车仪表盘的控制和参数监控。
2.导航和娱乐系统：触摸屏界面方便驾驶员进行导航操作，并提供多媒体娱乐功能。
3.人机交互安全性考虑：触摸屏界面的设计应考虑驾驶员的安全操作，如大按钮、语音控制等。
五、教育领域的应用1.互动教学：单片机和触摸屏的组合可以为学生提供更加直观、互动的学习方式。
2.资源共享和管理：通过触摸屏界面，教师可以方便地管理和共享教学资源。
3.学生跟踪和评估：单片机可以记录学生的学习行为并进行评估，提供个性化的学习建议。
总结：单片机与触摸屏的结合在医疗设备、工业自动化、智能家居系统、交通运输和教育领域等众多应用领域中展现了巨大的潜力。
单片机中的触摸屏接口技术原理与实现触摸屏接口技术是现代电子设备中广泛应用的一项重要技术。
在单片机系统中，触摸屏接口技术可以实现用户对设备的交互操作，提升用户体验。
本文将介绍触摸屏接口技术的原理和实现方法。
触摸屏接口技术的原理触摸屏接口技术的原理是基于电容或电阻效应实现的。
常见的触摸屏包括电容式触摸屏和电阻式触摸屏。
电容式触摸屏是利用触摸屏面板上存在的感应电容实现的。
当手指或触控笔接触触摸屏面板时，触摸屏上的感应电容会发生变化。
通过测量感应电容的变化，可以确定触摸位置。
电容式触摸屏的优点是灵敏度高、触感好，适合多点触控操作。
其缺点是对温度和湿度敏感。
电阻式触摸屏是利用触摸屏面板上存在的两层导电薄膜之间的接触实现的。
当手指或触控笔按压触摸屏面板时，两层导电薄膜之间发生接触，形成电路闭合。
通过测量电路参数的变化，可以确定触摸位置。
电阻式触摸屏的优点是适应性强，可以用手指、触控笔等多种方式进行触控。
其缺点是灵敏度相对较低，多点触控能力较差。
触摸屏接口技术的实现在单片机系统中，触摸屏接口技术的实现首先需要通过硬件电路与触摸屏进行连接。
常见的连接方式有串行接口和并行接口。
串行接口是通过少量的引脚实现与触摸屏的通信。
通常采用的协议是SPI（串行外设接口）或I2C（串行总线接口）。
使用串行接口可以减少引脚数量，适用于引脚资源有限的单片机系统。
但由于数据传输速度较慢，对系统性能要求较高。
并行接口是通过多个引脚实现与触摸屏的通信。
通常采用的协议是8080或6800并行总线接口。
使用并行接口可以实现高速数据传输，适用于对数据传输速度要求较高的应用场景。
但由于引脚数量较多，对系统引脚资源有一定要求。
在接口电路中，需要实现触摸屏的电源供应、数据传输和指令控制等功能。
具体实现方式根据触摸屏的设计和单片机系统的需求而定。
触摸屏接口技术的驱动程序通常由单片机系统开发人员编写。
驱动程序主要包括触摸屏芯片的初始化配置、数据传输和触摸事件处理等功能。
单片机与触摸屏的接口技术及实现方法一、引言随着科技的不断发展，触摸屏已经成为现代电子设备中不可或缺的一部分。
触摸屏使用起来方便，操作灵活，广泛应用于智能手机、平板电脑、工业控制、医疗设备等领域。
而单片机作为嵌入式系统中的重要组成部分，负责接收、处理和控制各种外设设备，与触摸屏的接口技术及实现方法是我们需要关注和深入了解的内容。
二、单片机与触摸屏的接口技术1. 串行接口串行接口是常见的单片机与触摸屏的连接方式。
其中，常用的有SPI（串行外设接口）、I2C（串行外设接口）等。
串行接口具有简单、灵活、适用于长距离传输的特点。
2. 并行接口并行接口是单片机与触摸屏之间的另一种常用的连接方式。
并行接口通过多根线传输数据，使得数据传输速度更快，但是需要占用更多的引脚和硬件资源。
3. USB接口USB接口（通用串行总线接口）是一种高速、热插拔的接口方式。
通过USB接口连接单片机和触摸屏，可以快速传输数据，适用于需要高速数据传输的场合。
三、单片机与触摸屏的实现方法1. 软件实现在软件实现中，我们可以使用单片机的GPIO（通用输入输出）端口将触摸屏的接口引脚与单片机相连。
通过程序编写，实现单片机对触摸屏的控制和数据读取。
2. 硬件实现硬件实现包括通过外部电路芯片来实现单片机与触摸屏的连接。
常见的外部电路芯片有ADS7843、ADS7846等。
这些芯片可以通过SPI接口或I2C接口与单片机进行通信，实现对触摸屏的控制和数据读取。
四、单片机与触摸屏的典型应用1. 智能手机智能手机是单片机与触摸屏技术最广泛应用的领域之一。
通过单片机与触摸屏的接口技术，实现对手机触摸屏的控制和数据读取，使得用户可以通过触摸屏方便地进行操作和控制。
2. 平板电脑平板电脑是另一个需要单片机与触摸屏技术配合的领域。
通过单片机与触摸屏的接口技术，实现对平板电脑触摸屏的控制和数据读取，使得用户可以通过平板电脑触摸屏进行多点触控操作。
3. 工业控制单片机与触摸屏的结合在工业控制领域也得到了广泛应用。
触摸屏与单片机的通讯实现摘要：在当前的嵌入式设备中,触摸屏作为人机接口得到了广泛的应用。
文章讨论了基于HIT6600触摸屏模块与富士通16位单片机90F340串口通讯实现的软硬件设计。
关键词：HIT6600 90F340 触摸屏单片机1、引言随着后PC 时代的到来,嵌入式系统在信息家电、移动计算设备、网络设备、工业控制和仪器仪表等众多领域中得到了广泛的应用,在这些产品中,触摸屏因方便灵活、节省空间、直观等特点,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统主流的输入设备。
触摸屏输入系统由触摸屏、触摸屏控制器、微控制器及其相应的驱动程序构成。
本文介绍触摸屏控制器与富士通16位单片机90f340串口通讯实现的软硬件设计。
2、触摸屏与单片机的硬件连接采用HIT6600触摸屏与90F340单片机一对多通信。
把触摸屏的COM1 9孔插座与串口通讯的90F340单片机相连接。
注意:通信电缆DB9是1-485的正极、6 -485的负极。
由于是一对多的通讯,所以增加串口通讯芯片MAX1487满足分机负载要求。
3、建立触摸屏与单片机通讯的软件设置打开触摸屏组态软件,从[应用]下拉菜单中选[设定工作参数],弹出如图1所示工作参数设置对话框。
触摸屏的系统参数中装置名称设置成ModBus Master,通信参数设置必需与单片机通信参数设置一致。
通信口/连线方式设置成COM1,数据位设置成8位,1个停止位,波特率9600,校验位设置与单片机编程一致,PLC站号是单片机定义的站地址一样,站号需从1开始。
参数设置完成,按确定键。
4、触摸屏的主态软件通讯设置编辑HIT6600触摸屏提供了一种既方便又功能强大的宏指令应用方式,使人机得以经由内部宏指令(Macro Function)功能执行数值运算,逻辑判断,流程控制,数值传递,数值转换,计时器计数器,自定通讯指令操作等等,由宏指令的使用可让人机不仅和PLC 连线通讯,同时由另一通讯口来执行同其他通讯设备连线,此功能不仅提供有效的系统整合同时成为最经济便宜的硬件应用架构。
单片机中的触摸屏技术与应用实例触摸屏技术是现代电子设备中一个常见且重要的交互方式。
在单片机（Microcontroller Unit，MCU）中，触摸屏技术的应用越来越普遍，为用户提供了更加直观、便捷的操作体验。
本文将介绍单片机中的触摸屏技术及其应用实例。
一、触摸屏技术的原理与分类触摸屏技术基于电容或压力传感器原理，通过人体的触摸操作来实现与设备的交互。
根据实现原理，触摸屏技术可分为电阻式、电容式、表面声波式和投射式等几种类型。
1. 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种常见且成熟的触摸屏技术。
其原理是基于两层透明薄膜之间的电阻变化来检测触摸点位置。
通过测量不同位置处的电阻值变化，可以准确确定触摸点的坐标。
电阻式触摸屏具有价格低廉、灵敏度高等优点，适用于大部分手写和触摸操作。
2. 电容式触摸屏电容式触摸屏是目前最为常见和广泛应用的触摸屏技术。
其基本原理是利用电容变化来检测触摸位置。
电容式触摸屏又可分为静电式和互电感应式两种类型。
静电式电容触摸屏通过感应人体电荷来确定触摸位置，而互电感应式则是通过感应人体和电容屏之间的电场变化来判断触摸点位置。
电容式触摸屏具有较高的灵敏度、透光性好的优点，常用于手机、平板电脑等便携设备。
3. 表面声波式触摸屏表面声波式触摸屏通过传输声波来检测触摸位置。
触摸屏表面覆盖着一层传感器，当触摸点碰触到屏幕时，声波会发生衍射，通过检测衍射信号的变化来确定触摸位置。
表面声波式触摸屏适用于公共场所及工业控制等环境，因其具备耐用、防污等特点。
4. 投射式触摸屏投射式触摸屏是一种比较新型的触摸屏技术。
其原理是通过投射光线到屏幕上，通过光电传感器获取触摸点位置。
投射式触摸屏具有高精度、适应性强等特点，被广泛应用于大型交互显示设备。
二、单片机中触摸屏技术的应用实例1. 电子签名设备电子签名设备常用于合同、文件签名等场景中。
通过单片机和触摸屏的结合，用户可以直接在屏幕上进行签名操作，并实时显示签名效果。
单片机与触摸屏的交互设计在单片机与触摸屏的交互设计中，合理的界面设计和交互方式能够提高用户体验和系统的易用性。
下面从界面设计、交互设计和用户体验三个方面展开论述，探讨如何实现优秀的单片机与触摸屏的交互设计。
一、界面设计在单片机与触摸屏的交互设计中，界面设计是关键之一。
界面设计应该体现简洁、清晰、美观的原则，同时也需考虑用户的交互需求和习惯。
以下是几点界面设计的注意事项：1. 界面布局：合理的界面布局能够使用户快速找到所需信息。
主要信息应放在显著的位置，次要信息应放在次要的位置，以保持整体平衡。
2. 图标设计：图标是界面上的重要元素，能够快速传递信息。
图标设计应简洁明了，与功能对应。
同时，图标的大小和颜色也需要考虑，以确保用户的可视性。
3. 颜色搭配：颜色搭配要符合视觉美学，同时也要注意色彩的醒目度和对比度，以提高用户的界面辨识度和易用性。
二、交互设计在单片机与触摸屏的交互设计中，交互设计是至关重要的环节。
良好的交互设计可以帮助用户理解和掌握系统的操作方式，提高用户的工作效率和满意度。
以下是几点交互设计的原则：1. 易学性：系统的操作方式应该简单易学，用户能够通过直观的操作快速上手。
不需要过多的学习成本和培训。
2. 一致性：系统的交互界面应该保持一致性，相同的功能在不同界面下操作方式应该一致，以减少用户的认知负担。
3. 反馈与提示：系统应该给出明确的反馈和提示，帮助用户了解操作的结果和下一步的操作。
可以通过声音、震动等方式提醒用户。
4. 交互效率：合理的交互设计可以提高用户的操作效率，尽量减少操作的步骤和时间。
例如，可以采用滑动、拖拽等手势操作，快速完成操作。
三、用户体验用户体验是评价单片机与触摸屏交互设计好坏的关键指标。
通过提供良好的用户体验，可以增强用户对系统的好感，并提高用户的满意度。
以下是几个关键点：1. 响应速度：系统的响应速度要快，用户操作时不应产生明显的延迟或卡顿。
这能够给予用户快速反馈，提高用户体验。
基于单片机的触摸屏技术研究及实现概述：触摸屏技术作为一种直观、方便的人机交互方式，已经广泛应用于各领域的电子产品中。
基于单片机的触摸屏技术是其中一种常见的实现方式。
本文将对基于单片机的触摸屏技术进行深入研究，包括原理、常用的触摸屏类型、控制方式和实现过程等，并通过实例演示如何实现一个简单的触摸屏控制系统。
一、原理介绍：基于单片机的触摸屏技术主要基于电容或电阻的原理实现。
电容触摸屏通过对用户手指带来的电容变化进行检测来实现触摸操作，而电阻触摸屏则是通过两层导电层之间的接触产生电阻变化来检测触摸操作。
二、常用的触摸屏类型：1. 电容触摸屏：电容触摸屏分为感应和投射两种类型。
感应电容触摸屏通过感应电场变化来检测触摸操作，常见的有表面声波电容触摸屏、面板电容触摸屏等。
投射电容触摸屏则是利用玻璃和电容板之间的投射电容来检测触摸操作，常见的有电容玻璃触摸屏、电容膜触摸屏等。
2. 电阻触摸屏：电阻触摸屏通过对两层导电层之间的电阻变化进行检测来实现触摸操作，常见的有四线电阻触摸屏、五线电阻触摸屏等。
三、触摸屏的控制方式：1. 串口（UART）方式：串口方式是一种简单且常用的触摸屏控制方式。
单片机通过串口与触摸屏进行通信，通过发送指令和接收数据来实现对触摸屏的控制和数据读取。
2. 并口方式：并口方式是另一种常见的触摸屏控制方式。
单片机通过引脚直接与触摸屏进行连接，通过设定引脚状态来实现触摸屏的控制和数据读取。
四、基于单片机的触摸屏实现：下面以一个基于单片机的电阻触摸屏实现为例，演示触摸屏的基本控制和数据读取过程。
步骤一：硬件连接将电阻触摸屏的数据线连接到单片机的引脚上，并确保引脚连接正确无误。
步骤二：初始化设置在单片机上设置相关引脚为输入或输出，并对用于触摸屏控制的引脚进行初始化设置。
步骤三：数据读取单片机通过读取触摸屏的电阻值来获取触摸操作的位置信息。
通过定时器或中断的方式，定时读取触摸屏的电阻值并进行处理。
步骤四：触摸事件处理根据读取到的触摸屏数据，判断触摸操作的类型（点击、滑动、放大缩小等），并进行相应的处理。
单片机扩展触摸屏人机接口的应用实例
本文介绍了四线电阻式触摸屏控制器BBADS7843与AVR单片机Atmega128的硬件连接和驱动程序设计。
触摸屏
如图1，典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成：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。
图1 触摸屏
触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络。
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。
四线制电阻触摸屏也是目前最常用的触摸屏产品。
本系统中选用AMT9502。
触摸屏控制器硬件设计
Atmega128 单片机是Atmel公司的8位RISC单片机，片内有128Kflash、4K RAM、4K EEPROM、两个可编程的USART、1个可工作在主机/从机的SPI串行接口。
此外还有丰富的I/O接口，8通道10位分辨率ADC转换器等硬件资源。
单片机最小系统设计如图2所示。
低电压版本的Atmega 128支持3.3V、5V两种供电电压，本系统采用5V供电，便于供电电压统一。
晶振采用常规直插晶振7.373800M，选用标准晶振的目的主要是为了提高USART通讯波特率的准确性，使单片机能够使用于比较高的通讯波特率。
复位电路采用常规的RC复位，没有使用特殊的复位器件，Atmega 128已经内置了看门狗，并且可以通过编程使看门狗在程序启动前启动，即上电后程序启动前，看门狗已经启动，这样系统的可靠性可以得到保证，看门狗最高分频系数是2048K，最小分频系统是16K。
系统中PB0(SS)已经直接接到+5V，这样硬件配置了单片机为主机，下面所有外挂的均为从机，本系统外挂只有一个就是ADS7843。
单片机和触摸屏控制器连接如图3所示，PB1(CLK) 为SPI时钟，PB2(MOSI)为SPI主机输出从机输入，PB3(MISO)SPI主机输入从机输出。
这三根线为SPI总线。
图2 单片机最小系统图
图3 单片机和触摸屏控制器连接图
ADS7843是TI公司的触摸屏控制器芯片专门应用于四线电阻式触摸屏，最高达到125K的转换率8位或者12位可编程精度。
外部参考电压范围从1V到VCC均可，VCC最高电压为5V，高速低功耗使得ADS7843非常适合于使用电阻触摸屏的手持设备。
宽温度设计使得它很适用于大量的工业现场。
ADS7843连接触摸屏的示意图如图4所示。
图4 ADS7843和触摸屏连接图
触摸屏是一个四线电阻屏幕，可以示意出两个电阻，测量X方向的时候，将X+,X-之间加上参考电压Vref，Y-断开，Y+作为A/D输入，进行A/D转换获得X方向的电压，同理测量Y方向的时候，将Y+，Y-之间加上参考电压Vref，X-断开，X+作为A/D输入，进行A/D转换获得Y方向的电压，之后再完成电压与坐标的换算。
整个过程类似一个电位器，触摸不同的位置分得不同的电压。
以上所需要的加参考电压断开A/D转换等工作都是ADS7843直接完成的，只需要将相应的命令传输到ADS7843即可，等待转换周期完成，检测到BUSY信号不再忙，即可以获得相应电压的数据。
此外PENIRQ一般需要一个上拉电阻，因为ADS7843是一个OC门输出结构，本系统中直接使用Atmega 128内部的上拉电阻。
单片机中断系统中将INT0分配给触摸屏控制器，并且设定成低电平触发，这样可以检测按键时间，可以用按键长短处理不同的功能。
触摸屏控制器驱动程序
驱动程序的编写与硬件的设计是直接相关，驱动程序是以上面所设计的硬件为基础的。
表1 ADS7843的控制字及数据传输格式
根据ADS7843的Datasheet，ADS7843的控制字及数据传输格式如表1。
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。
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。
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。
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。
如果条件允许，CPU可以产生15个CLK的话(比如FPGA和ASIC)，转换速率还可以提高到每次15个时钟周期。
所以我们选择控制字：
0x94-----X+输入得到Y AD值0xe4----Y+输入得到X AD值
SPI初始化程序：
void spi_init(void)
{
SPCR = 0x53; //setup SPI
SPSR = 0x00; //setup SPI
}
SPI主机传输函数：
void SPI_MasterTransmit(char cData)
{
SPDR = cData; /* 启动数据传输*/
while(!(SPSR & (1<<SPIF))); /*等待传输
结束*/
}
读取ADS7843的模拟量值；
unsigned int Get_Touch_Ad(unsigned char
channel)
{
unsigned int ad_tem;
SPI_MasterTransmit(channel);//发送控制字
if(PING&&0x08==0) ; //判断busy
delayms(1);
SPI_MasterTransmit(0);
delayms(1); //等待发送完毕
ad_tem=SPDR;
ad_tem=ad_tem<<8;
SPI_MasterTransmit(0); //启动spi传送
delayms(1); //等待发送完毕
ad_tem|=SPDR;
ad_tem=ad_tem>>4;
return(ad_tem); //返回的参数
}
不同的用户还需根据自己设计的系统,做一个简单的四点校正程序，这样可以获得一个精确度较高的触摸屏坐标体系。
结语
本系统已经在国家重点建设项目扬州二电厂工程2×600MW发电机组的自动化设备中得到应用，共使用了64套，运行一年以来使用情况良好。
参考文献：
1. 金春林等编著，AVR单片机C语言编程实例，清华大学出版社
2. BBADS7843 Datasheet，。
