基于单片机的液晶显示触摸屏控制设计

基于单片机的液晶触摸屏的设计随着科技的不断发展和进步，液晶触摸屏作为一种新型的人机交互方式，已经被广泛应用于各种电子产品中。

而基于单片机的液晶触摸屏，更是被广泛应用于各种嵌入式系统中，具有成本低、体积小、性能高等优点。

本文将着重介绍基于单片机的液晶触摸屏的设计过程。

1.硬件设计硬件设计是整个液晶触摸屏的核心部分之一，涉及到电路原理图设计、电路板制作、电路布局等多个方面。

具体的硬件设计流程如下：（1）选择主控芯片和触摸屏芯片在进行硬件设计之前，首先需要对主控芯片和触摸屏芯片进行选择。

一般来说，主控芯片需要具备高性能、低功耗、易于编程等特点，而触摸屏芯片需要具有高精度、高稳定性、响应速度快等特点。

（2）绘制电路原理图在选择好主控芯片和触摸屏芯片之后，需要根据两者的技术手册来绘制电路原理图。

电路原理图是整个电路设计的核心部分，它能体现出整个电路的功能和特点。

（3）制作电路板制作电路板是将电路原理图转化为实际电路的环节，电路板的制作过程包括印制电路板、化学沉铜、钻孔、镀金、焊接等多个步骤。

（4）电路布局在电路板制作完成之后，需要对电路进行布局，保证各个元器件之间的距离、排列顺序等都符合设计要求。

2.软件设计软件设计是液晶触摸屏的另一个重要组成部分，涉及到驱动程序设计、界面设计、通信协议设计等多个方面。

具体的软件设计流程如下：（1）编写驱动程序驱动程序是液晶触摸屏正常工作的关键，因此需要编写稳定、高效的驱动程序，确保触摸屏能够正常响应用户的操作。

（2）设计用户界面用户界面是整个液晶触摸屏的重要组成部分，需要设计出美观、易于操作的界面，同时还需要充分考虑不同用户需求的差异。

（3）通信协议设计液晶触摸屏通常需要与外部设备进行通信，因此需要设计相应的通信协议，确保液晶触摸屏与外部设备之间能够稳定、快速地进行数据交互。

总之，基于单片机的液晶触摸屏的设计是一个相对复杂的过程，需要考虑多个方面的因素，包括硬件选型、电路设计、软件编程等等。

电子制作2009年第9期现代社会随着信息及电子设备产品市场的迅速壮大，以及人们对电子产品智能化、人性化要求的不断提高，触摸屏作为一种便捷的输入接口，得到了广泛的应用。

目前，触摸屏的需求动力主要来自于消费电子产品，如手机、PDA 、便捷游戏机、便携导航设备等。

但随着触摸屏技术的不断发展，它在其他电子产品中的应用也会得到不断延伸。

现在市面上已有的触摸屏控制器普遍价格比较高且性能相对比较固定，一些场合下无法满足用户的实际需求。

本文基于上述考虑，根据电阻式触摸屏的工作原理，选用51系列单片机作为控制核心，设计制作一种实用且低成本的触摸屏控制器。

一、电阻式触摸屏的工作原理目前，在触摸屏领域主要有8种不同的技术：电阻式、表面电容式、投射电容式、表面声波式、红外线式、折射式、主动数字转换式和光学成像式。

其中，电阻式触摸屏凭借低廉的价格以及对于手指及输入笔触摸的良好响应性，涵盖了100多家触摸屏元件制造商中的2/3，成为过去5年中销售量最高的触摸屏产品。

在这里根据要设计应用的触摸屏控制器，重点介绍一下四线电阻式触摸屏。

电阻触摸屏的屏体部分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，平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，这就是四线电阻式触摸屏基本原理。

二、触摸屏控制器硬件设计由四线电阻式触摸屏的工作原理可以看出，在硬件设计上的主要工作就在于将触摸点所在的X 轴及Y 轴坐标通过控制驱动模块加以精确识别并显示出来。

基于单片机的液晶触摸屏控制系统作者：宋西宁来源：《电源技术应用》2014年第01期摘要：本文主要介绍了Burr-Brown公司的ADS7846的相关原理和接口技术。

先是简单分析了电阻式触摸屏的工作原理，然后阐述了液晶触摸屏控制系统的设计，最后对液晶显示屏和触电坐标控制功能的定位进行了探讨。

关键字：液晶显示器触摸屏系统测量引言：传统的计算机输入设备需要通过键盘或鼠标来完成，没法进行快速的信息传递和交换。

而触摸屏作为一种新的输入设备，采用非鼠标和非键盘的输入方式，具有耐用、反应快、便于交流、节省空间等优势。

通过这项技术，用户只需要按动手指就能轻松操控计算机显示屏，实现主机的操作过程，使操作更加简便。

触摸屏在未来数年里将成为信息设备的标准配置之一。

1.电阻式触摸屏的工作原理根据传输信息的途径和工作原理触摸屏可以分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式四种，而本设计采用的是四线电阻式触摸屏，控制通过压力感应完成。

触摸屏有三个工作部分：电极、两层导体间隔离层和两层透明阻性导体层。

电极采用导电性好的材料，导电能力是ITO的1000倍；两层导体间隔离层采用粘性绝缘的液体材料；两层透明阻性导体层是在衬底涂上阻性材料，衬底的下层是底用玻璃，上层是塑料。

当触摸屏上有手指按下时，两层导电层相接触，从而使电阻发生变化，在X、Y两个方向上有信号产生，进而送到触摸屏控制器。

2.液晶触摸屏控制系统的设计在本設计中，采用的是Burr-Brown公司生产的一款触摸屏专用控制器ADS7846来完成触摸屏的控制，即接触点处的电压采集和电压电如上表1所示，为ADS7846的控制字，其中S 是数据传输的起始标志位，必须为“1”，控制通道选择是A0、A1和A2，A/ D转换的精度由MODE控制。

“0”选12位，为差分模式；“1”选8位，为单端模式；PD1、PD0选择省电模式，“00”为省电模式，。

通过两次的A/D转换掉电，在这其中中断是被允许的，“00”与“01” 相似，但不允许中断。

基于单片机的液晶显示触摸屏控制设计来源:大比特半导体器件网摘要：在分析液晶触摸屏的工作原理基础上，分析触摸屏专用控制器ADS7846 的工作原理与控制方式。

通过ADS7846 与MCU 的SPI 接口，给出AT89S51 的测量子程序流程图，提出触摸屏触点坐标的获得方法与液晶屏显示实现同步的算法，以提高设计触摸屏与液晶屏的效率，满足控制精度。

1 引言嵌入式触摸屏装置是人机交互设备，一般将触摸屏安装在液晶显示屏上面，利用微处理器对触摸屏与液晶显示屏进行控制，实现触摸屏对液晶显示屏的控制，方便、直观，取代了传统的键盘输入，成为嵌入式计算机系统的输入设备，广泛应用于电子产品与工业控制中。

由于触摸屏边缘电阻不均匀，不易找到变化规律，难于实现触摸屏坐标与点阵式液晶显示屏相互对应，会出现触摸点与液晶显示屏显示信息错位，造成触摸控制信息不灵敏。

本文基于AT89C51 单片机和ADS7846芯片，辅以点阵式液晶显示屏，进行嵌入式触摸屏输入与显示系统的软硬件设计，实现触点测量与液晶屏上像素相对应，实现预期的控制功能，提高触摸控制的灵敏度。

2 液晶显示触摸屏的硬件设计液晶触摸屏包含图形液晶显示模块和附着在显示屏上的触摸屏两部分，借助于触摸屏控制器ADS7846 与微处理器A T89S51 实现软硬件接口，通过检测用户在触摸屏上的触摸位置，实现显示与控制功能。

2. 1 触摸屏的工作原理触摸屏从工作原理上可以分为电阻式、电容式、红外线式、声表面波式、矢量压力传感器式等多种形式，本文采用目前使用最为普遍的四线电阻式触摸屏。

电阻式触摸屏由4 层透明的复合薄膜组成，底层是玻璃或有机玻璃构成的基层，顶层则是经过硬化处理的光滑防刮塑料层，底层、顶层内表面间为两层铟锡氧化物( ITO) 透明导电层，形成触摸屏的两个工作面，在每个工作面的两端各涂有一条银胶，称为该工作面的一对电极，若在一个工作面的电极对上施加电压，则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。

湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文基于STM32的触摸屏控制设计Based on STM32 and Touch Tcreen Control Design学生姓名：学号：年级专业及班级：2008级信息工程（2）班指导老师及职称：学部：理工学部提交日期：2012年5月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。

同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文（设计）作者签名：（作者手写签名）年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)ARM应用背景 (2)研究内容 (3)研究成果 (4)2 STM32处理器的概述 (4)STM32简介 (4)STM32的参数 (5)内部资源 (5)3 图片的处理和显示实现方法 (7)液晶显示电路设计： (7)图片的处理 (7)总体方案与硬件整体架构 (7)本例中FSMC的使用 (9)ILI9325 (10)显示实现 (10)TFTLCD字显示 (11)TFTLCD图显示 (12)供电部分电路设计 (13)4 软件设计模块 (14)程序编写步骤 (14)系统初始化 (17)STM32的开发软件 (17)FSMC模块介绍以及初始化程序 (17)屏接口时序的实现 (18)5 运行方法和结果 (19)硬件电路连接 (19)程序编写步骤 (19)现象和结果 (19)6 结论 (20)参考文献 (20)致谢 (20)基于STM32的触摸屏控制设计摘要：伴随着科技的发展，现代电子产品中的单片机和触摸屏在手机、导航仪器、电子测试仪器以及咨询终端等设备中都有很广泛的应用。

随着工业需求的不断提高，普通10.4寸，12.1寸，15寸的人机界面已经不能满足很多客户的需求，现在市面上推出了VGA组态人机界面，可以驱动多种分辨率的触摸屏显示器，22寸，42寸等宽屏都不是问题。

开发过程跟普通人机界面大为相似，唯一不同的是分辨率选择，触摸屏显示器选择等。

下面介绍开发方法：组态软件编程步骤（到广州市微嵌计算机科技有限公司官方网站下载：）：组态软件编程步骤：1.新建组态软件工程属性，选择最佳分辨率（比如42寸屏的分辨率是1920*1080，但是选项中没有，那就应该按照比值最近法选，因为1920除以1080等于1.7777，可选分辨率里面的1366除以768等于1.7778，而其他分辨率比值都没有这个接近，就选1366*768为最佳分辨率），选择与PLC，单片机等从设备的通讯协议，支持Modbus RTU和西门子，欧姆龙，台达，三菱，松下等主流PLC2.进入前一步所设置分辨率（1024*768）3.编程好上位机之后就可以点击“调试”菜单里面的下载到设备了至于单片机如何驱动这个触摸液晶屏，步骤如下：很多时候，工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定，扩展麻烦，成本昂贵等方面的制约因素，需要独立开发一种特殊功能，但是又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，现在我要帮大家解决的问题就是单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。

本实例采用广州市微嵌计算机科技有限公司（公司网站：）的人机界面作为参考，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势，开发工程方便有效。

方案比较：方案一modbus—rtu协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（我们提供MODBUS-RTU源代码，客户直接移植就可以，不必费心）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；现在我们重点介绍广州市微嵌计算机科技有限公司的人机界面的自由通讯协议。

圈２ＬＥＤ显示屏控制电路２工作原理本电路利用串行通信口工作于方式０，同时利用Ｐ１．Ｏ和Ｐ１．１模拟串行输出，来实现ＬＥＤ显示屏字符平滑移动显示。

由于ＬＥＤ模块为１６×１６点阵，所以字符点阵也为１６×１６点阵，即每个字符由３２个字节即１６个字数据组成，每个字数据决定了每列ＬＥＤ点亮的情况。

１６×１６点阵字符数据由字符点阵提取软件获得。

首先单片机Ｐ１．１串行输出一位二进制位“１”，经４组７４ＬＳｌ６４给４个１６×１６点阵ＬＥＤ模块的第１列送人一高电平，接着由Ｐ３．０串行输出４个１６×１６点阵ＬＥＤ模块的第１列行数据，即Ｙ１，Ｙ１７，Ｙ３３，Ｙ４９列的行数据，经７４ＬＳ３７３锁存后送ＬＥＤ显示屏的行线，此时每个ＬＥＤ模块第１列对应的ＬＥＤ点亮。

每列的行数据为１个字数据，４列共４个字数据，每个字数据首字节在字符点阵数据表中的地址相差３２，此时每个ＬＥＤ模块显示每个字符的第１列。

接着Ｐ１．１串行输出一位二进制位“０”，经４组７４ＬＳｌ６４移位后给４个ＬＥＤ模块的第２列送入一高电平，再由Ｐ３．０串行输出４个１６×１６点阵ＬＥＤ模块的第２列行数据，即Ｙ２，Ｙ１８，Ｙ３４，Ｙ５０列的行数据，经７４ＬＳ３７３锁存后送ＬＥＤ显示屏的行线，此时每个ＬＥＤ模块第２列对应的ＬＥＤ点亮，即显示每个字符的第２列。

如此循环，依次点亮每个ＬＥＤ模块每列对应的ＬＥＤ，直到点亮每个ＬＥＤ模块的第１６列，即依次显示每个字符的各列。

只要每列交替显示的时间适当，利用人眼的视觉暂留特性，看上去１６列ＬＥＤ同时点亮，即看上去整个字符同时显示。

然后再从第１列依次扫描显示至１６列，如此循环多次，以确保显示出的字符具有足够的亮度［６］。

为实现字符平滑移动显示的效果，在上面实现的４个字符静态显示一定时间后，再次扫描显示时，每个ＬＥＤ模块的第１列从每个字符的第２列数据开始扫描显示，即第１个ＬＥＤ模块显示第１个字符的第２列、第３列，…．．．、第１６列和第２个字符的第１列，第２个ＬＥＤ模块显示第２个字符的第２列、第３列、……、第１６列和第３个字符的第１列、第２列、……。

浅析基于单片机的电子显示屏操纵1 概述随着信息技术的不断提高，当前的信息显示系统已经从功能单一、设备简单、操作封闭辅复杂的传统手工操纵盒操纵进展成了集自动化、XX络化、多功能化的多媒体智能显示系统，终端显示设备LED电子显示屏以其无污染、寿命长、耐压耐震等优越的物理特性以及显示内容易改、显示内容丰富等优秀的内在特点，在学校、商场、公共场合等各个领域中得到广泛应用，为各个行业的行图文显示、广告宣传、信息公布等工作起到了很长重大的作用。

LED电子显示屏的操纵是以单片机核心来操纵电子显示屏的亮灭以及显示的内容，所以深入学习和研究LED电子显示屏的工作基本原理和单片机的操纵方法，对于提升单片机操纵技能，来设计和实现LED电子显示屏的操纵系统具有非常重大的现实意义。

2 单片机操纵电子显示屏工作LED电子显示屏是由多个发光二级管点阵构成的显示模块，通过显示屏内特定二极管的亮灭来组合成人类眼睛能够识别的具有特定意义的信息。

在LED电子显示屏的操纵过程中，我们只需要通过单片机输送特定的操纵信号来使特定的LED二极管亮或者灭，即可完成显示屏的操纵工作。

但是，由于电子显示屏幕的二极管点阵构成比较复杂，在操纵系统的设计过程中，需要学习LED电子显示屏提供的数据输入输出PI，通过运行相应的程序或者电路，来对原始信息进行转换猎取相应显示信息对应的二进制（十六进制）数据信息。

2.1单片机操纵电子显示屏的系统框架基于单片机的电子显示屏操纵系统的设计，首先要以单片机为核心，来操纵电子显示屏幕内二极管的亮灭。

由于显示屏幕的二极管较多，且组合方式复杂，在单片机对于电子显示屏的操纵框架中需要添加相应的接口电路来对单片机的信息操纵字进行译码，然后输送到电子显示屏幕中来操纵内部二极管的亮灭。

如图1所示，为单片机操纵电子显示屏系统的基本框架图。

图1 单片机操纵电子显示屏系统基本框架结构图如图1.所示，单片机操纵电子显示屏系统的基本核心为单片机，通过猎取外部信息源来对显示屏幕进行信息显示。