嵌入式課程設計

1、 嵌入式課程設計 觸摸屏的設計 姓名 ：宋倩班級 ：0502專業(yè) ：計算機應用指導老師 ：高金華一 .觸摸屏的原理觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用。通過觸摸產(chǎn)生模擬電信號，經(jīng)過轉換為數(shù)字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術原理可分為五類：矢量壓力傳感式、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在實際應用中用的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構成，最下面是玻璃或有機玻璃構成的基層，最上面是一層外表面經(jīng)過硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導電層（OTI，氧化銦），這兩層由細小的透明隔離點進行絕緣。當手指觸

2、摸屏幕時，兩導電層在觸摸點處接觸。觸摸屏的兩個金屬導電層分別用來測量X軸和Y軸方向的坐標。用于X坐標測量的導電層從左右兩端引出兩個電極，記為X+和X-。用于Y坐標測量的導電層從上下兩端引出兩個電極，記為Y+和Y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構成。當在一對電極上施加電壓時，在該導電層上就會形成均勻連續(xù)的電壓分布。若在X方向的電極對上施加一確定的電壓，而Y方向電極對上不加電壓時，在X平行電壓場中，觸點處的電壓值可以在Y+(或Y-)電極上反映出來，通過測量Y+電極對地的電壓大小，便可得知觸點的X坐標值。同理，當在Y電極對上加電壓，而X電極對上不加電壓時，通過測量X+電極的電壓，便可得知觸點的Y坐標。

3、測量原理如圖1所示 五線式觸摸屏與四線式不同。主要區(qū)別在于五線觸摸屏將其中一導電層的四端均引出來作為四個電極，另一導電層僅僅作為測量的導體輸出X向和Y向的電壓，測量時要交替在X向和Y向上施加電壓。2. 觸摸屏的控制器觸摸屏控制器有多種，主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個方向分時施加電壓，并將相應的電壓信號傳送給自身A/D轉換器，在微處理器SPI口提供的同步時鐘作用下將數(shù)字信號讀入微處理器?？刂破鞯墓ぷ髟硎瞧綍r處于低功耗模式，觸摸屏一端接地如y1，點擊觸摸屏后x1被拉伸至地產(chǎn)生中斷請求，進入工作模式后，觸摸屏控制器交替x及y軸輸出基準電壓對另一軸上分壓后的電擊進行A/D轉換后計算得

4、出x.y的坐標，并將其在顯示器上映射出來，必需設計基準，定位的準確率決定觸摸屏的準確率3. 代碼部分觸摸屏驅(qū)動程序的流程及關鍵函數(shù)   驅(qū)動程序主要設計思想是：驅(qū)動程序在初始化結束后，進入空閑狀態(tài)，等待中斷的到來。一旦筆中斷(pen_irq)發(fā)生，則進入中斷處理程序，進行數(shù)據(jù)采樣、轉換和傳輸，同時，程序?qū)Ω鞣N不同的情況進行鑒別和異常處理。     觸摸屏軟件流程如圖3所示。在驅(qū)動程序中設定了觸摸屏所處的7個不同狀態(tài)，分別用從-1到5的數(shù)字表征，這7個狀態(tài)構成了一個觸摸屏狀態(tài)機，系統(tǒng)根據(jù)當前狀態(tài)做出下一步的處理，如表1所示。整

5、個軟件設計根據(jù)功能可以劃分為5個部分，分別是初始化、設備打開、讀操作、中斷處理以及I/O控制，下面具體介紹每一部分。                            驅(qū)動程序初始化     在mc68328digi_init（）中向內(nèi)核注冊設備驅(qū)動函數(shù)：err=misc_register(&mc68328

6、_digi),在init_ts_settings（）中設定觸摸屏的當前參數(shù)：內(nèi)核版本號、筆移動判別閾值、采樣時間、消除抖動開關、消除抖動時間等參數(shù)，這些均由用戶根據(jù)自己的液晶屏以及精度要求來定制，也可以在應用程序中用I/O控制函數(shù)ioctl()來設定，    檢測代碼CMDATA EQU 30HXDATA_H EQU 31HXDATA_L EQU 32HYDATA_H EQU 33HYDATA_L EQU 34H;初始化寄存器MOVLW 02HMOVWF TRICB ;定義B口方向MOVLW 90H：2003-09-10）MOVWF TRISC ;定義C

7、口方向BCF SSPCON, 5MOVLW 10HMOVWF SSPCON ;初始化SSPCONBSF SSPCON, 5 ;啟動SPI ;獲取X,Y坐標GetXYBCF PORTB, 0 ；MOVLW 0D4H ;獲取X坐標命令MOVWF SSPBUF ;發(fā)送命令BUSYBTFSC PORTB, 1 ;判忙？GOTO BUSYMOVF SSPBUF, W ;12位數(shù)據(jù)MOVWF XDATA_H ;XDATA_H存放高字節(jié)MOVF SSPBUF, WMOVWF XDATA_L ;XDATA_L 存放低字節(jié) ;Y坐標數(shù)據(jù)同樣處理RETLW 0五. 結束語觸摸屏已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場。ARM微處理器目前已經(jīng)成為世界上應用最為廣泛的嵌入式微處理器。通過這次嵌入式系統(tǒng)觸摸屏的設計，使我具備一定微機原理基礎.掌握開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的多方面知識，從而初步具備設計開發(fā)基于ARM。這次課程設計讓我認識到嵌入式系統(tǒng)這學科的重要性，讓我感受到在開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的過程中體會到不少樂趣。但是在短短的十幾周的內(nèi)學習嵌入式系統(tǒng)這門課是遠遠不夠的,嵌入式系統(tǒng)