基于ADS7843的触摸屏控制系统设计

基于ARM的触摸屏控制摘要：本文介绍了基于ARM的触摸屏控制的设计思路、原理和实现方法。

硬件电路主要由PHILIPS公司的ARM7TDMI-S微控制器LPC2290，FM7843控制器和SID13503控制器构成。

利用C语言编写驱动和用户程序，通过触摸屏的FM7843控制器将触摸信号进行A/D转换，进而利用ARM芯片和彩色液晶屏SID13503控制器，将触摸动作在液晶屏上进行显示，最终实现了触摸屏和液晶屏的控制。

该设计操作直观、简单、功耗小、提高了人机交互的友好性。

关键词：触摸屏; 液晶屏; ARMThe Control of Touch-screen Based on ARMAbstract: This paper introduced the designing of thought and the achievement methods of the control of ARM touch-screen based on ARM. The hardware circuit consists of ARM7TDMI-S LPC2290 controller, FM7843 controller and SID13503 controller which are all produced by PHILIPS Corporation. The researchers compose driven and user program in C language ,and utilize FM7843 controller of the touch-screen to proceed A/D converter, then use ARM chips and SID13503 controller of LCD screen to show the action of touching on the LCD screen, ultimately realize the control of touch-screen and LCD screen. This design is direct-viewing、simple、as well as costs less power and can improve the friendliness of human-computer interaction.Key word: touch-screen; LCD;ARM目录摘要 (1)1 引言 (3)2 总体设计 (3)3 硬件设计部分 (3)3.1 彩色液晶显示器 (3)3.2 彩色液晶屏驱动电路及SID13503控制器 (4)3.3 触摸屏原理 (5)3.4 触摸屏驱动电路及FM7843控制器 (5)4 软件设计部分 (6)4.1 触摸屏驱动程序设计 (6)4.2 彩色液晶屏驱动程序设计 (8)4.3 用户程序 (11)5总结 (13)参考文献 (14)附录一 (15)附录二 (18)附录三 (22)附录四 (26)1 引言随着信息产业的迅猛发展，由于触摸屏操作直观、简单、功耗小、有利于提高人机交互的友好性等优点,而逐渐取代鼠标、键盘，在人机交互中成为主要输入设备[1]。

触摸屏控制实验设计报告一、实验目的：本实验旨在探究触摸屏控制的原理和方法，通过搭建触摸屏控制系统、设计相应的控制算法，实现对指定目标的精确控制。

通过该实验，能够深入了解触摸屏控制技术的应用、特点以及优缺点，提高对触摸屏控制系统设计的理解和能力。

二、实验原理：触摸屏控制利用电容触摸屏的测量原理，通过在触摸屏表面均匀布置的电容传感器，测量触摸物体（例如手指）在触摸屏表面的电容变化，从而获得触摸物体的坐标信息。

电容传感器是由两层导电层和介电层构成，当触摸物体靠近时，电容传感器之间的电容值会发生变化，通过测量这种电容变化，可以确定触摸位置。

触摸屏控制是一种简单、直观、灵敏的人机交互方式。

三、实验内容和步骤：1.搭建触摸屏控制系统：根据所提供的材料和实验装置，组装并搭建一个简单的触摸屏控制系统。

2.设计控制算法：根据实验要求，设计相应的触摸屏控制算法，实现对指定目标的精确控制。

可以根据需要选择适合的控制算法，例如PID控制算法。

3.进行实验测量：使用触摸屏控制系统进行实验测量。

在实验中，可以模拟不同的控制场景和操作要求，比如在屏幕上模拟运动目标，观察控制系统的响应情况。

4.数据分析和结果展示：根据实验测量结果，进行数据分析，评估实验设计的合理性和控制算法的性能。

可以通过图表等方式展示实验结果，以便更好地理解实验现象和结果。

四、实验设备和材料：1.触摸屏控制装置（包括触摸屏模块、控制器等）2.电源适配器（用于为控制装置供电）3.电脑或单片机（用于与控制装置进行通信）4.数据线和连接线（用于连接各部分设备）5.相关软件和工具（用于实验配置和数据处理）五、实验安全注意事项：1.实验过程中注意触摸屏和相关设备的正确使用和操作，避免操作错误导致的设备损坏或人身伤害。

2.在实验过程中注意电源使用的安全性，避免电源过压或过流等问题。

3.实验过程中保持实验场所的整洁和安全，防止发生安全事故。

六、实验预期结果：通过本实验，预期可以实现以下结果：1.成功搭建触摸屏控制系统，实现对指定目标的精确控制。

触摸屏论文目录毕业设计(论文)任务书 (2)毕业设计(论文)开题报告 (3)摘要............. . (5)0 引言 (6)1.触摸屏的基本原理 (6)1.1．电容式触摸屏、红外线式触摸屏1.2.表面声波触摸屏（表面声波触摸屏工作原理）2. 触摸屏的控制实现 (8)2.1 .ADS7843的基本特性与典型应用2.2 ADS7843的内部结构及参考电压模式选择2.3 . ADS7843的控制字及数据传输格式2.4 .A/D转换时序的程序设计3.触摸屏的发展与应用 (11)4.高端模拟屏市场进入门槛高 (13)5结束语 (15)答谢辞 (15)参考文献 (15)毕业设计（论文）成绩评定表 (16)毕业设计（论文）任务书专业电子信息工程系班级08电气四班姓名韦福康一、课题名称：触摸屏的工作原理及典型应用二、主要技术指标：1表面声波触摸屏:面声波触摸屏特点清晰度较高，透光率好。

2.高度耐久，抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。

反应灵敏。

不受温度、湿度等环境因素影响。

3.分辨率高，寿命长（维护良好情况下5000万次）。

4.透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。

三、工作内容和要求：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。

四、主要参考文献：[1]. 彭启棕，李玉柏．DSP技术．成都：电子科技大学出版社，1997[2]. 张芳兰．TMS320C2XX用户指南．北京：电子工业出版社，1999[3].朱晓强，姚志石.8096/8098单片机原理及应用.上海：复旦大学出版社，1993学生（签名）年月日指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文题触摸屏的工作原理及典型应用目）一、选题的背景和意义：随着使用电脑作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。

S3C2410触摸屏驱动程序原理图本文介绍了基于三星S3C2410X微处理器,采用SPI接口与ADS7843触摸屏控制器芯片完成触摸屏模块的设计。

具体包括在嵌入式Linux操作系统中的软件驱动开发,采用内核定时器的下半部机制进行了触摸屏硬件中断程序设计,采用16个时钟周期的坐标转换时序,实现触摸点数据采集的方法,给出了坐标采集的流程。

设计完成的触摸屏驱动程序在博创公司教学实验设备UP-NETARM2410-S平台上运行效果良好。

引言随着信息家电和通讯设备的普及,作为与用户交互的终端媒介,触摸屏在生活中得到广泛的应用。

如何在系统中集成触摸屏模块以及在嵌入式操作系统中实现其驱动程序,都成为嵌入式系统设计者需要考虑的问题。

本文主要介绍在三星S3C2410X微处理器的硬件平台上进行基于嵌入式Linux的触摸屏驱动程序设计。

硬件实现方案SPI接口是Motorola推出的一种同步串行接口,采用全双工、四线通信系统,S3C2410X是三星推出的自带触摸屏接口的ARM920T内核芯片,ADS7843为Burr-Brown生产的一款性能优异的触摸屏控制器。

本文采用SPI接口的触摸屏控制器ADS7843外接四线电阻式触摸屏,这种方式最显著的特点是响应速度更快、灵敏度更高,微处理器与触摸屏控制器间的通讯时间大大减少,提高了微处理器的效率。

ADS7843与S3C2410的硬件连接如图1所示,鉴于ADS7843差分工作模式的优点,在硬件电路中将其配置为差分模式。

图1触摸屏输入系统示意图嵌入式Linux系统下的驱动程序设备驱动程序是Linux内核的重要组成部分,控制了操作系统和硬件设备之间的交互。

Linux 的设备管理是和文件系统紧密结合的,各种设备都以文件的形式存放在/dev目录下,成为设备文件。

应用程序可以打开、关闭、读写这些设备文件,对设备的操作就像操作普通的数据文件一样简便。

为开发便利、提高效率,本设计采用可安装模块方式开发调试触摸屏驱动程序。

嵌入式ARM下的触摸屏驱动系统设计研究
文章首先介绍了触摸屏的实现原理，然后介绍了触摸屏芯片AD7873的特性，在此基础上设计了ad7873与i.MX27和触摸屏的连接PCB图，最后依照硬件连接图设计了嵌入式Linux下的驱动，并成功通过了tclib触摸屏专业测试软件的测试，在家庭智能网关系统的测试中也成功运行，实现了从硬件到软件的嵌入式下触摸屏的驱动系统设计。

1引言
随着计算机技术的发展和普及，触摸屏技术得到了越来越广泛应用，在各种手持设备中，如手机、MP4、掌上游戏机、掌上PDA等，由于其方便、舒适，使其完全摆脱了键盘和鼠标的束缚，使人机交互更为直截了当。

而在微软最新开发的windows7操作系统中，就有其值得骄傲并加以推广的多点触摸技术，并成为一大卖点。

可见，触摸屏技术引起了上到微软，下到普通老百姓的关注。

而在我们的日常生活中，无论你是在商场购物，还是在银行存取款，触摸式的自动服务器将能为你提供了方便快捷的服务。

这里通过对触摸屏原理的理解和分析，成功的设计出了CPU与触摸屏芯片之间的硬件连接，并依照硬件和驱
动设计的原理，设计出了基于嵌入式Linux和飞思卡尔i.MX27芯片以及
AD7873触摸屏芯片的驱动程序，并成功移植到内核中，实现了家庭控制器系
统的触摸技术。

2硬件系统的构成
2.1电阻式触摸屏原理。

电阻式触摸屏是一种传感器，它将矩形区域中触摸点（X,Y）的物理位置转
换为代表X坐标和Y坐标的电压。

当触摸屏表面受到的压力（如通过笔尖或
手指进行按压）足够大时，顶层与底层之间会产生接触。

所有的电阻式触摸屏。

•’—•p 应用与设计¡¤³—˜”“触摸屏接口解放军信息工程大学胡冰吴升艳岳春生Touch Scre e n Inte r f a ce Ch i p ADS7843¨Õ¢ÉÎÇ·Õ³ÈÅÎÇÙÁιÕÅ£ÈÕÎÓÈÅÎÇ摘要š简单介绍了¡¤³—˜”“的功能特点和工作原理Œ探讨了¡¤³—˜”“触摸屏接口芯片的模式选择和应用技巧Œ最后给出了基于该系统的一个实际使用方案"关键词š触摸屏控制器›嵌入式系统›¡¤³—˜”“分类号š´°’—“文献标识码š¢文章编号š‘••–•–™——ˆ’••’‰•—•••’—••“图‘¡¤³—˜”“的连接关系¡¤³—˜”“触摸屏接口‘前言随着生活中类似于°¤¡的手持设备的越来越多Œ彩色¬£¤触摸屏也变得越来越普及Œ并逐渐成为当今的主流配置"触摸屏分为电阻!电容!表面声波!红外线扫描和矢量压力传感等Œ其中使用最多的是四线或五线电阻触摸屏"四线电阻触摸屏是由两个透明电阻膜构成的Œ在它的水平和垂直电阻网上施加电压Œ就可通过¡•¤转换面板在触摸点测量出电压Œ从而对应出坐标值"本文除了简单介绍¡¤³—˜”“的特点和原理之外Œ主要讨论触摸屏控制器的使用技巧Œ同时给出了具体的应用连接图"’¡¤³—˜”“的功能特性¡¤³—˜”“是´©公司生产的”线电阻触摸屏转换接口芯片"它是一款具有同步串行接口的‘’位取样模数转换器"在‘’•Ë¨Ú吞吐速率和’Ž—¶电压下的功耗为—••L ·Œ而在关闭模式下的功耗仅为•Ž•L ·"因此Œ¡¤³—˜”“以其低功耗和高速率等特性Œ被广泛应用在采用电池供电的小型手持设备上"¡¤³—˜”“采用³³¯°•‘–引脚封装形式Œ温度范围是•”•*‹˜•e "¡¤³—˜”“具有两个辅助输入ˆ©®“!©®”‰Œ可设置为˜位或‘’位模式"其外部连接电路如图‘所示Œ该电路的工作电压¶ÃÃ在’Ž—*•Ž’•¶之间Œ基准电压¶ÒÅÆ介于‘¶*‹¶ÃÃ"该电路的基准电压确定了转换器的输入范围Œ输出数据中每个数字位代表的模拟电压等于基准电压除以”•™–"平均基准输入电流由¡¤³—˜”“的转换率来确定"以下是¡¤³—˜”“的主要引脚功能š¸‹!¹‹!¸•!¹•š转换器模拟输入端Œ实际上是一个”通道多路器›¤£¬«š外部时钟输入引脚›£³š片选端›参考文献‘Ž张芳兰Ž´-³“’•£’ØØ用户指南Ž电子工业出版社Œ‘™™™Ž–’Ž赵保经Ž¡•¤和¤•¡转换器应用手册Ž上海科学普及出版社Œ‘™™•“Ž-ÁØÉÍŽ‹•¶³ÉÎÇÌÅ•³ÕÐÐÌÙŒ‘-ÓÐÓŒ‘–•¢ÉÔ³ÅÌÆ•£ÁÌÉÂÒÁÔÉÎÇ¡¤£Œ’•••”Ž闻亭公司Ž´-³“’•£’¸¸高速数字信号处理器原理与应用Ž‘™™˜Œ”•Ž´ÅØÁÓ©ÎÓÔÒÕÍÅÎÔÓ©ÎÃŽ´-³“’•£’•ØµÓÅÒ‡Ó§ÕÉÄÅŒ‘™™™收稿日期š’••‘•‘’•’‘咨询编号š•’•—‘•海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ　为您提供各种ＩＣ中文资料•’˜•5国外电子元器件6’••’年第—期’••’年—月¤©®š串行输入Œ其控制数据通过该引脚输入›¤¯µ´š串行数据输出Œ用于输出转换后的触摸位置数据Œ最大数为二进制的”•™•›©®“!©®”š辅助输入引脚›°¥®©²±š°¥®中断引脚Œ可用于在触摸显示屏后引发一个中断"“工作原理¡¤³—˜”“是一款连续近似记录ˆ³¡²‰的¡•¤转换器"可通过连结触摸屏¸‹将触摸信号输入到¡•¤转换器Œ同时打开¹‹和¹•驱动Œ然后数字化¸‹的电压Œ从而得到当前¹位置的测量结果"同理也可得到¸方向的坐标"具体设置和使用方法可查阅´©公司的¡¤³—˜”“数据手册Œ下面主要介绍¡¤³—˜”“的模式设置!°¥®中断引脚的使用和软件编程方法"“Ž‘模式设置¡¤³—˜”“有差分ˆ¤©¦¦¥²¥®´©¡¬‰和单端ˆ³©®2§¬¥•¥®¤¥¤-¯¤¥‰两种工作模式"这两种模式对转换后的精度和可靠性有一些影响"如果将¡•¤转换器配置为读绝对电压ˆ单端模式‰方式Œ那么驱动ˆ¤²©¶¥²‰电压的下降将导致转换输入数据的错误"而如果配置为差分模式Œ则可以避免上述错误"当触摸屏被按下时Œ有两种情况可影响接触点的电压š一种是当触摸到显示屏时Œ会导致触摸屏外层振动›另一种是触摸屏顶层和低层之间的寄生电容引起的电流振荡以及在¡¤³—˜”“输入引脚上引起的电压振荡"这两种情况都可导致触摸屏上的电压发生振荡以及增加¤£值稳定的时间"在单端模式中Œ一旦在触摸屏上检测到一次触摸事件Œ电路系统将发送一串控制字节给¡¤³—˜”“Œ并要求它进行一次转换"然后¡¤³—˜”“将在获取周期的起始点通过内部¦¥´开关给面板提供电压Œ而这将导致触摸点电压的升高"正如上面所介绍的Œ上升的电压在最终稳定之前会振荡一段时间"当获取周期结束后Œ所有的¦¥´开关关闭Œ¡•¤转换器进入转换周期"如果在转换周期期间Œ没有发出下一个控制字节Œ¡¤³—˜”“将进入低功耗模式并等待下一条指令"由于面板上分布有大量电容Œ特别是滤波噪音Œ因此Œ应该注意设置好对应于¸坐标或¹坐标上的电压"在单端模式中Œ输入电压必须在¤ÁÔÁ©Î×ÏÒÄ的最后三个时钟周期期间设置Œ否则将产生错误"除了内部¦¥´开关从获取周期开始到转换周期结束期间一直保持打开状态以外Œ差分模式的操作类似于单端模式"加在面板上的电压将成为¡•¤转换器的基准电压Œ提供一个度量比操作"这意味着如果加在面板上的电压发生变化ˆ由于电源!驱动电阻!温度或触摸屏电阻等原因‰Œ¡•¤转换器的度量比操作将对这种变化进行补偿"如果在当前转换周期发向¡¤³—˜”“的下一个控制字节所选择的通道与前一个控制字节相同Œ那么在当前转换完成后开关仍然不会关闭"在这两种模式中Œ¡¤³—˜”“只有“个时钟周期可以从触摸屏上获取ˆ取样‰输入模拟电压Œ因此Œ为了¡¤³—˜”“可以获取正确的电压Œ输入电压必须在“个时钟周期的时间范围内设置好"打开驱动将引起触摸屏的电压快速升高到最终值"为了得到正确的转换数据Œ获取必须在触摸屏完全设置好时完成"获取的方式有两种š一种是采用单端模式Œ即采用相对较慢的时钟扩展获取时间ˆ三个时钟周期‰›二是采用差分模式Œ即用相对较快的时钟在第一个转换周期内设置电压Œ在第二个转换周期获取准确电压"该方式的两个控制字节相同Œ且内部¸•¹开关在首次转换后不会关闭"由于首次转换期间电压还不稳定Œ因此应当丢弃首次转换的结果"使用第二种方式的另一个优点是功耗低"因为在全部转换后Œ¡¤³—˜”“会进入低功耗模式来等待下一次取样周期›对于慢时钟Œ下一次取样可能在当前转换结束后立即进入取样周期Œ而没有时间进入低功耗模式"实际在单端模式下不能使用快速时钟"差分模式还具有以下两个优点š第一个优点是能够在不扩展转换器获取时间的条件下用很长的设置时间处理触摸屏Œ即触摸屏电压可以有足够的时间稳定下来"第二个优点是¡¤³—˜”“通过快速时钟可以进入低功耗模式Œ从而可以节约电池能量"因此Œ通常建议使用差分模式"“Ž’°¥®中断引脚的使用°¥®中断引脚的主要作用是让设计者可以完全控制¡¤³—˜”“的低功耗操作模式"图’所示是其模式操作连接示意图"图中Œ©•¯‘和©•¯’是引自¥°—’‘’的通用目的输入•输出口"当电源加入系统且转换器被设置ˆ°¤‘Œ°¤••••‰之后Œ器件进入低功耗模式"而当未触摸面板时Œ¡¤³—˜”“内部的二极海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ　为您提供各种ＩＣ中文资料•’™•¡¤³—˜”“触摸屏接口图“采用判断两次的方法来克服触摸屏信号的抖动图”采用最后的结果来克服触摸屏信号的抖动图’¡¤³—˜”“ˆ°¤•Œ°¤‘•••‰下的示意图管没有偏压Œ因此没有电流流过ˆ忽略漏流‰›当触摸面板时Œ¹•将提供一条电流ˆ©‰通路Œ这时¸‹!¸•和¹‹处于高阻状态Œ电流经过‘••Ë8电阻和中断二极管Œ°¥®©²±被拉低Œ从而通过©•¯’上一个不超过•Ž–•¶的电压唤醒£°µŒ然后¥°—’‘’再拉低©•¯‘和©•¯’上的电位Œ同时对¡¤³—˜”“控制寄存器写一个字节以进行转换初始化"为了转换°¥®©²±二极管上的偏置电压Œ¥°—’‘’必须拉低©•¯‘和©•¯’上的电压"否则Œ如果在转换期间二极管上有一个前向偏压Œ那么附加的电流将引起错误的输入数据"“Ž“错误触发由于¸‹输入引脚与°¥®中断输出相连Œ因此在¸‹上的噪声可能引起触摸屏的错误触发"设计时可以在°¥®中断输出引脚上连结一个²£滤波器ˆ可对地连结一个‘8的电阻和一个•Ž•‘L ¦的电容‰Œ以过滤噪声脉冲并避免错误触发"“Ž”差分模式下的软件流程图“和图”所示的两种算法假设¡¤³—˜”“配置成差分模式Œ每次转换为‘–个时钟Œ¸轴坐标的结果在¤¡´¡¸中Œ¹轴的坐标在¤¡´¡¹中"其中图“的例子采用的是判断两次的方法来克服触摸屏信号的抖动"¤¡´¡‘用于存储当前转换的结果Œ¤¡´¡’用于存储上一次转换的结果Œ当两次结果相同时Œ转换数据有效"但是Œ应当注意š当输入电压的振动频率和取样频率相近时Œ可能会漏掉正确结果"图”的例子是将最后的转换结果ˆ第Î次‰作为有效转换"可以看出š该方式更加简单Œ但该方法只对某一类触摸屏有效Œ且/Î0的具体值依赖于¡¤³—˜”“输入电压的设置时间Œ同时Œ在确定/Î0值以前还需要对一些触摸屏进行测试"参考文献‘Ž刘永智Œ杨开愚Ž液晶显示技术Ž电子科技大学出版社’Ž¡¤³—˜”“¤ÁÔÁÓÈÅÅÔ´©Œªµ¬¹Œ’••‘收稿日期š’••‘•‘’•’•咨询编号š•’•—‘‘海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ　为您提供各种ＩＣ中文资料。

３２《商场现代化》２００６年６月（下旬刊）总第４７１期触摸屏作为一种特殊的计算机外设，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。

它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。

触摸屏的应用范围十分广泛，主要用于大型商场、电信、税务、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还应用于工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等领域。

随着生活中类似于ＰＤＡ的手持设备的越来越多，彩色ＬＣＤ触摸屏也变得越来越普及，并逐渐成为当今的主流配置。

本文主要介绍在嵌入式应用系统中应用较广泛的触摸屏控制器芯片ＡＤＳ７８４３的特点、原理以及实际使用方法。

一、触摸屏的工作原理触摸屏根据其工作原理的不同可以分为电阻式、电容式、表面声波、红外线扫描和近场成像式等几大类，其中使用最广泛的是电阻式触摸屏。

电阻式触摸屏是一种多层的复合膜，它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，上面再盖有一层塑料层，其内表面也涂有一层透明的导电层，在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开绝缘。

主要特点是精确度高，不受环境干扰，适用于各种场合。

当手指触摸屏幕时，平常绝缘的两层导电层在触摸点位置就有了一个接触，当控制器检测到这个接触后，其中一面导电层接通Ｙ轴方向的５Ｖ均匀电压场，另一导电层将接触点的电压引至控制器进行Ａ／Ｄ转换，再将得到的电压值与５Ｖ相比即可得到触摸点的Ｙ轴坐标，同理得出Ｘ轴的坐标，这是所有电阻式触摸屏共同的基本原理。

二、触摸屏接口芯片功能特性当今很多嵌入式应用系统中，都采用触摸屏作为输入设备，对触摸屏的控制也有专门的芯片。

触摸屏控制芯片主要完成两个工作：一是完成电极电压的切换：二是采集接触点处的电压值（即Ａ／Ｄ转换）。

ＡＤＳ７８４３是ＴＩ公司专为四线电阻式触摸屏设计的专用接口芯片，它可以方便地与单片机接口，对转换信号进行处理和计算。

它是一个具有可编程的８位或１２位分辨率的逐次逼近型Ａ／Ｄ转换器，带有一个同步串行接口，可支持高达１２５ｋＨｚ的转换速率，它的工作电压Ｖｃｃ为２．７Ｖ～５Ｖ，参考电压在１Ｖ到Ｖｃｃ之间均可，参考电压的数值决定转换器的输入电压范围。

基于ARM微处理器的液晶触摸屏的接口设计 梁明亮;张惠敏;徐冰 【期刊名称】《计算机测量与控制》 【年(卷),期】2011(19)3 【摘 要】作为人机交互的重要手段,液晶触摸屏使用越来越多,基于微控制器与触摸屏的接口技术在工业控制、智能家电等领域得到应用广泛,开发徼控制器与液晶触摸屏的接口技术是智能电子产品设计的重要工作;介绍了一款液晶触摸屏系统的总体设计方案、电路接口和编程方法;该系统由TFT液晶屏模块,触摸屏和ARM微处理器控制板组成;TFT液晶模块内置SSD1289控制器,尺寸3.2英寸、分辨率240×320像素;触摸屏由触摸传感部件和触摸屏控制器ADS7843组成;控制板采用ARM7徽处理器LPC2148为控制核心;测试和工程实践结果表明,所设计的软、硬件达到了各项要求,并且具有操作方便、稳定性好,性价比高等技术特点,有较好的推广应用价值.%As an important means of human-computer interaction, the LCD touch-screens is widely used. Based on micro-controller and touch screen interface technology in industrial control, intelligent home appliances, are widely used. Development of micro-controller with LCD touch-screen interface technology is an important part of the design work of the intelligent electronic products. Introduced a LCD touch-screen system design program, circuit interfaces, and programming. The system consists of TFT LCD modules, touch-screen and control board of ARM microprocessor. TFT LCD module contains SSD1289 controller, it is 3.2 inch, 240 × 320 pixel resolution; touch screen is composed of the touch sensing components and the ADS7843 touch screen controller; the ARM7 LPC2148 microcontroller is the core of the control board. Testing and engineering practice shows that the design of software and hardware meet the requirements, also has easy operation, good stability, cost-effective higher technical characteristics and has good application value.

第38卷第1期2009年1月内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)Journal of Inner Mongolia Normal University (Natural Science Edition )Vol.38No.1J an.2009收稿日期:2008211210基金项目:内蒙古自然科学基金资助项目(200508010815;200508010111)作者简介:郭改枝(1968-),女,内蒙古呼和浩特市人,内蒙古师范大学讲师,主要从事单片机、DSP 、EDA 及嵌入式技术研究.基于嵌入式系统触摸屏接口电路的实现郭改枝1,郝怀姝2,张鹏举1(1.内蒙古师范大学计算机与信息工程学院,内蒙古呼和浩特010022;2.内蒙古商贸职业学院基础课教学部,内蒙古呼和浩特010010)摘　要:介绍了四线电阻触摸屏和触摸屏的驱动控制芯片ADS7843的工作原理,给出触摸屏与ARM7微处理器S3C44B0X 芯片接口电路的连接方法及软件编程的实现方法.关键词:触摸屏;接口电路;ARM 7微处理器中图分类号:TP 273 文献标识码:A 文章编号:1001228735(2009)012200552203触摸屏是用手指或其他触摸感应介质直接触摸显示器操作电脑的一种输入设备,它是目前最友好的计算机用户接口界面,具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等优点.随着计算机技术和网络技术的发展,触摸屏已广泛应用于POS (Point of sales )自动服务机、信息查询设备、娱乐设备、训练和仿真、医疗设备、移动和手持式系统、工业控制设备、办公自动化设备、信息家电等各个领域.1　触摸屏的工作原理触摸屏是供触摸使用的屏幕,它安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接收信号后送触摸屏控制器.触摸屏由将触摸信号转换为控制信号的控制器和在控制器和操作系统之间进行通信的驱动软件组成.驱动软件利用程序自带的校准点将触摸屏控制器传输的绝对坐标按比例转化成屏幕坐标,并执行其他相关的操作.按照工作原理和传输信息介质的不同,触摸屏可分为电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、声波技术触摸屏等类型.本文讨论四线电阻触摸屏.电阻技术触摸屏根据工作原理分为点阵(数字)式电阻触摸屏及模拟式电阻触摸屏,根据结构和从工作面引出线的多少可以分为4,5,6,8等线电阻屏.电阻触摸屏[1]的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,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,上面再覆盖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.四线电阻技术触摸屏的两层导电层都是氧化铟(ITO ),在每层的两边缘各涂一条氧化银胶,一端加5V 电压,一端加0V 电压,能在工作面的一个方向上形成均匀连续的平行电压分布.四线电阻触摸屏的两层ITO 工作面都加5～0V 的均匀电压分布场,即在该网络上形成电压梯度.四线电阻触摸屏引出4条线来确定触摸位置,例如在顶层电极(X +,X -)上加电压,则在顶层导体上形成电压梯度,当有外力使得上下两层在某一点接触时,在底层(Y +,Y -)电极上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,得出该处的X 坐标,然后将电压加到底层电极(Y +,Y -)上,并在顶层(X +,X -)电极上测量接触点的电压,从而确定Y 坐标.2　触摸屏的控制芯片ADS7843Burr 2Brown 公司生产的四线电阻触摸屏接口专用芯片ADS7843[2]有两个功能,一是完成电极电压的切换,二是采集接触点处的电压值,并进行A/D 转换.ADS7843是一个具有可编程控制8位或12位A/D 转换模式和同步串行接口芯片,在125k Hz 吞吐速率和2.7V 电压下的功耗为750μW ,在关闭模式下的功耗仅为0.5μW.因此,ADS7843以其低功耗和高速率等特性,被广泛用于采用电池供电的小型手持设备上. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)第38卷　ADS7843采用SSO P 216引脚封装形式,温度范围-40～85℃.为了完成一次电极电压切换和A/D 转换,需要先通过串口向ADS7843发送控制字,转换完成后再通过串口读出电压转换值.一次标准转换需要24个时图1　ADS7843芯片引脚Fig.1ADS7843chip pin 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送控制字的时间可以重叠,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 产生15个时钟周期,转换速率可以提高到每次15个时钟周期.ADS7843的引脚配置如图1所示,ADS7843的控制字功能描述见表1.图2给出ADS7843每次转换的16个时钟周期的工作时序.ADS7843芯片引脚及功能描述如下:引脚1为电源+V CC ,电压2.7～5V ;引脚2,3为触摸屏X +和Y +输入,分别接ADC 输入通道1和通道2;引脚4,5为触摸屏X -和Y -输入;引脚6为GND ;引脚7,8为附加输入ADC 的输入通道IN 3和IN 4;引脚9为参考电源输入V REF ;引脚11为PEN IRQ 接触中断输出,必须外接10-100k Ω电阻;引脚12,14,16分别为DOU T 串行数据输出口、DIN 串行数据输入口、DCL K 外部时钟输入,在时钟下降沿时输出,上升沿时输入;引脚13为BU S Y 输出口,CS 为高电位时输出高阻;引脚15为CS 片选.表1　ADS7843的控制字Fig.1Control characters of ADS7843位7(MSB )位6位5位4位3位2位1位0(L SB )S A 2A 1A 0MODE SER/DFR PD 1PD 0图2　ADS7843每次转换的16个时钟的时序图Fig.2Timing diagram of 16Clock in ADS7843for each conversion图3　触摸屏与ARM 微处理器的连接图 Fig.3Connection graph of touch screenand the ARM microprocessor S 为起始位,控制字从DIN 上输入的第一个高电平位开始(控制字首位必须为1).A 2,A 1,A 0规定采样X 轴坐标还是采样Y 轴坐标,当值为101时采样X 轴坐标,当值为001时采样Y 轴坐标.当MOD E 为0时,转换结果为12位,当MOD E 为1时,转换结果为8位.SEF/DFR 是单端/差分参考选择位.PD1,PD0是电源选择形式.3　触摸屏与A RM 7微处理器S3C44B0X 的接口电路触摸屏与ARM 7微处理器S3C44B0X 的连接电路中,V REF 接基准电压;X +,X -,Y +,Y -4个引脚分别接触摸屏的4条控制线;DIN ,DOU T 分别・65・　第1期郭改枝等:基于嵌入式系统触摸屏接口电路的实现 连接主控器件同步串行输出(SIORXD )端和输入(SIO TXD )端;DCL K 连接外时钟,PEN IRQ 接A RM 7微处理器S3C44B0X [3]的EXIN T 5;CS 接F 口的GPF 6进行片选;BU S Y 根据用户需要连接主控芯片的控制端.图3是其基本的应用电路接法.ADS7843通过同步串口与S3C44B0X 的SIO 接口进行数据传输,完成对触摸位置坐标的读取.图4　读取触摸点坐标程序流程图Fig.4The flow chart of reading touch 2point coordinates program4　触摸屏与A RM 7微处理器接口的编程实现编程采用固定参考电压模式,SER/DFR =1.首先检测PEN IRQ是否为低电平,如果为低电平,则认为触摸屏有接触,否则认为触摸屏无接触.通过SendSIOData ()函数向DSA7843发送控制字,等待8个时钟周期后,通过ReadSIOData ()函数从ADS7843读出X ,Y 的坐标值,并送到L CD 显示.将F 端口的第6位置1和0,可以关闭和打开ADS7843,通过外中断5可以判断是否有触摸动作.读取触摸点坐标[4,5]程序的流程图如4所示,主要程序段如下:void SendSIOData (unsigned char data ){r I_ISPC =BIT_SIO ;rSIODA T =data ;rSIOCON|=SIO_STAR T ;while (!(r IN TPND &BIT_SIO ));r I_ISPC =B IT_SIO ;}unsigned char ReadSIOData (){ret urn rSIODA T ;}本文给出的设计实例,已经在PCB 板上调试通过.该方法简单、实用,为分析触摸屏接口电路提供了参考资料,有助于进一步研究以ARM7TDM I 为内核的具有丰富硬件资源的S3C44B0X 嵌入式芯片和嵌入式操作系统(如μC/OS 2II )的移植.参考文献:[1]　贾智平,张瑞华.嵌入式系统原理与接口技术[M ].北京:清华大学出版社,2005:932170.[2]　王田苗.嵌入式系统设计与实例开发[M ].北京:清华大学出版社,2003:1252195.[3]　赵星寒,刘涛.从51到ARM32位嵌入式系统入门[M ].北京:航空航天大学出版社,2005:2372293.[4]　杨光友,丁毅,周国柱.基于嵌入式实时作系统μC/OS 2II 的触摸屏驱动程序设计[J ].软件导刊,2005,18:72274.[5]　谭爱国,据长江.基于ARM 单片机的触摸屏嵌入式系统设计[J ].电脑开发与应用,2005,10:56258.Implementation of Touch Screen Interface Circuit Based on Embedded SystemGUO Gai 2zhi 1,HAO Huai 2shu 2,ZHAN G Peng 2ju 1(1.College of Com p uter S cience and I nf ormation Engineering ,I nner Mongolia N ormal Universit y ,Hohhot 010022,China;2.De partment of B asic Courses ,I nner Mongolia B usiness &T rade V ocational College ,Hohhot 010010,China )Abstract :The p rinciple of t he 42wire resistive touch screen and t he touch screen cont roller FM7843are int roduced.The realization met hod of t he interface circuit and it s software program between t he touch screen and t he ARM 7microp rocessor S3C44B0X are discussed.K ey w ords :touch screen ;interface circuit ;ARM 7microprocessor【责任编辑陈汉忠】・75・。

基于ARM处理器的LCD控制及触摸屏接口设计
蒙智明;屈百达;徐保国
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)020
【摘要】对由S3C44B0X控制彩色显示屏和四线电阻式触摸屏组成的人机界面控制系统作了较为深入的分析与研究.介绍了S3C44B0X内置LCD控制器、液晶屏LM7M632和触摸屏控制器ADS7843的管脚功能和工作原理,完成了S3C44B0X 与LM7M632及ADS7843的接口设计,论述了LCD和触摸屏的驱动过程,实现了彩色液晶显示及触摸屏控制功能.实验表明本系统通用性好,可应用于其它嵌入式系统中.
【总页数】3页(P113-115)
【作者】蒙智明;屈百达;徐保国
【作者单位】214122,无锡,江南大学,控制科学与工程研究中心;214122,无锡,江南大学,控制科学与工程研究中心;214122,无锡,江南大学,控制科学与工程研究中心【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于LPC2138控制的LCD及触摸屏接口设计 [J], 顾荣荣
2.基于W77E58的LCD控制及触摸屏接口设计 [J], 周超;王琛;方彦军
3.基于MSM8X25Q的LCD控制及触摸屏MIPI接口设计与实现 [J], 靖玲
4.EP7212处理器的LCD控制及触摸屏接口设计 [J], 胡冰;吴升艳;岳春生
5.EP7212处理器的LCD控制及触摸屏接口设计 [J], 胡冰;吴升艳;等
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基于ARM单片机的触摸屏控制器的设计班级：学号：姓名：日期：第1章绪论1.1触摸屏简介触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板“，是一个可接收触头等输入讯号的感应式显示装置，当接触了屏幕上的某位置时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程序给出操作者所触压的点，可用以取代机械式的按钮面板，并通过LCD 液晶显示模块制造出生动的界面效果。

触摸屏作为一种新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。

随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地使用触摸屏，而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于人机交互等许多优点。

利用这种技术，用户只要用手指轻轻地触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作，从而使人机交互更为直截了当，这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。

1.2 触摸屏的主要类型及特点从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。

其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台；红外线技术触摸屏价格低廉，但其外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容技术触摸屏设计构思合理，但其图像失真问题很难得到根本解决；电阻技术触摸屏的定位准，但怕刮易损；表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰不容易被损坏，适于各种场合，缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝，甚至不工作。

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质，我们把触摸屏分为四种，它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。

每一类触摸屏都有其各自的优缺点，要了解哪种触摸屏适用于哪种场合，关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。

1.3触摸屏的应用与发展趋势触摸屏起源于20 世纪70 年代，早期多被装于工控计算机、POS 机终端等工业或商用备之中。

2007 年iPhone 手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。