图1 四线式触摸屏测量原理
五线式触摸屏与四线式不同。主要区别在于五线触摸屏将其中一导电层的四端均引出来作为四个电极,另一导电层仅仅作为测量的导体输出X向和Y向的电压,测量时要交替在X向和Y向上施加电压。
2 触摸屏控制器工作原理
触摸屏控制器有多种,主要的功能均是在微处理器的控制下向触摸屏的两个方向分时施加电压,并将相应的电压信号传送给自身A/D转换器,在微处理器SPI口提供的同步时钟作用下将数字信号读入微处理器。控制器ADS7846基本结构如图2所示。
图2 ADS7846基本结构
图1触摸点P处测量结果计算如下:
ADS7846内部可以通过寄存器的设置将A/D转换器的分辨率设为8位或12位,在本系统中A/D转换器的分辨率取12位。则P点的二进制输出代码为:
其中: 为加在ADS7846内部A/D转换器上的参考电压。
触摸屏控制器的运行是通过串行数据输入口DIN输入控制命令进行控制的。控制命令的基本格式如下:
bit7指明发送命令开始,高电平有效。A2:A0用于选择数据输入通道,101选择X坐标测量,001选择Y坐标测量。MODE将内部模数转换器的分辨率定义为8位(MODE=1)或12位(MODE=0)。SER/DFR为单端/双端参考电压选择位。
PD1:PD0根据省电模式的需要进行选择设置。这些命令控制位的设置将在程序代码部分得以应用。
3 系统硬件设计
激光治疗机的输入系统由三部分组成:触摸屏、触摸屏控制器和微控制器。微控制器采用Microchip公司的新型芯片PIC16F876。内部总线采用哈佛双总线结构。在内部频率相同的情况下,加快了数据的传输速度,避免了瓶颈现象。此芯片采用精简指令集(RISC)易于使用,加快了开发速度。内部含有8KB程序存储器(分页操作),256字节EEPROM,368字节RAM,8路模数转换器,1个通用串行口(SCI),1个I2C接口,1个串行外围接口(SPI),3个定时器及看门狗电路(WathcDog)等许多重要资源。外围许多接口功能上的复用使得整个微控制器简洁,功能强大。