文章目录
- 触摸屏
- 红外线式触摸屏
- 表面声波式触摸屏
- 电容触摸屏
- 原理
- 分类
- 表面电容式电容触摸屏
- 投射式电容触摸屏
- 自我电容
- 交互电容
- 硬件连接
- GT9147寄存器
- 控制命令寄存器 0X8040
- 产品ID寄存器
- 状态寄存器(0X814E)
- 坐标数据寄存器
- 代码
- 电阻触摸屏
- 原理
- 校准
- XPT2046
- 数字接口
- 代码
- 电阻屏和电容屏的区别
触摸屏
红外线式触摸屏
由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成
在屏幕表面上形成红外线探测网
任何触摸物体可改变触点上的红外线来实现触摸屏操作
表面声波式触摸屏
由触摸屏 声波发生器 反射器 声波接收器组成 其中声波发生器能发生一种高频声波跨越屏幕表面 手指触及屏幕时 触点上的声波即被阻止 由此确定坐标位置
不怕电磁干扰 无漂移 防刮性 寿命长 透光率高
电容触摸屏
需要一个驱动IC检测电容触摸 一般通过IIC接口输出触摸数据
常见的2种电容触摸屏驱动IC:GT9147(10个感应通道 17个驱动通道) OTT2001A(8个感应通道 13个驱动通道)
它们通过四根线与MCU连接:SDA SCL RST INT
原理
触控屏 触控面板 可接收触头等输入讯号的感应式装置
触摸屏:检测触摸点
液晶屏:负责显示
分类
表面电容式电容触摸屏
利用ITO导电膜 通过电场感应的方式感测屏幕表面的触摸行为进行
缺点:只能识别一个手指 即一次触摸
投射式电容触摸屏
传感器利用触摸屏电极发射出静电场线
用于投射电容传感技术的 电容类型:自我电容 交互电容
自我电容
扫描电极与地构成的电容
手触摸屏的时候会并联一个电容到电路中 从而使该条扫描线上总体的电容量有所改变
控制IC依次扫描纵向和横向电极 根据扫描前后的电容变化来确定纵向和横向电极
eg:笔记本电脑触摸屏
交互电容
又 跨越电容 在玻璃表面的横向和纵向的ITO电极的交叉处形成电容
扫描每个交叉处的电容变化 判断触摸点的位置
扫描时间相比自我电容的相比要长一些
硬件连接
T_PEN -> CT_INT
T_CS ->CT_RST
T_CLK ->CT_SCL
T_MOSI ->CT_SDA
GT9147寄存器
控制命令寄存器 0X8040
2:软复位GT9147 (一般在硬复位之后)
0:正常读取坐标数据
产品ID寄存器
保存产品ID 通过寄存器的值 判断驱动IC的型号 以便执行初始化
状态寄存器(0X814E)
最高位 表示buffer状态 有数据(坐标/按键) buffer 为1
低四位表示有效触点的个数 范围0~5 0:没有触摸 5表示5点触摸
坐标数据寄存器
五个触点 每个触点需要6个寄存器存储数据
以触点1为例
我们一般只用到触点的x,y坐标 所以只需要读取
0X8150~0X8153的数据 组合即可得到触点坐标
GT9147支持寄存器地址自增 提高读取的速度
代码
扫描函数
u8 GT9147_Scan(u8 mode)
{u8 buf[4];u8 i=0;u8 res=0;u8 temp;u8 tempsta;static u8 t=0;//控制查询间隔 降低CPU利用率 t++;if((t%10)==0||t<10)//空闲 10进入检测一次{GT9147_RD_Reg(GT_GSTID_REG,&mode,1); //触摸点状态temp=0;GT9147_WR_Reg(GT_GSTID_REG,&temp,1);//清标志 if((mode&0XF)&&((mode&0XF)<6)){temp=0XFF<<(mode&0XF); //将点的个数转换为1的位数 匹配tp_dev.sta的定义 tempsta=tp_dev.sta; //保存当前tp_dev.sta的值tp_dev.sta=(~temp)|TP_PRES_DOWN|TP_CATH_PRES; tp_dev.x[4]=tp_dev.x[0]; //保存触点0的数据tp_dev.y[4]=tp_dev.y[0];for(i=0;i<5;i++){if(tp_dev.sta&(1<<i)) //触摸是否有效{GT9147_RD_Reg(GT9147_TPX_TBL[i],buf,4); //读取XY坐标值if(tp_dev.touchtype&0X01)//横屏{tp_dev.y[i]=((u16)buf[1]<<8)+buf[0];tp_dev.x[i]=800-(((u16)buf[3]<<8)+buf[2]);}else{tp_dev.x[i]=((u16)buf[1]<<8)+buf[0];tp_dev.y[i]=((u16)buf[3]<<8)+buf[2];} } } res=1;if(tp_dev.x[0]>lcddev.width||tp_dev.y[0]>lcddev.height)//非法数据{ if((mode&0XF)>1) //其他点有数据,则复第二个触点的数据到第一个触点{tp_dev.x[0]=tp_dev.x[1];tp_dev.y[0]=tp_dev.y[1];t=0; //触发一次检测10次 从而提高命中率}else //非法数据{tp_dev.x[0]=tp_dev.x[4];tp_dev.y[0]=tp_dev.y[4];mode=0X80; tp_dev.sta=tempsta; //恢复tp_dev.sta}}else t=0; }}if((mode&0X8F)==0X80)//无触摸点{ if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN) //之前按下{tp_dev.sta&=~(1<<7); //标记按键松开}tp_dev.x[0]=0xffff;tp_dev.y[0]=0xffff;tp_dev.sta&=0XE0; //清除点有效标记 } if(t>240)t=10;//重新从10开始计数return res;
}
//电容型触摸屏测试
void ctp_test(void)
{u8 t=0;u8 i=0; u16 lastpos[5][2]; //最后一次的数据while(1){tp_dev.scan(0);for(t=0;t<5;t++){if((tp_dev.sta)&(1<<t)){if(tp_dev.x[t]<lcddev.width&&tp_dev.y[t]<lcddev.height){if(lastpos[t][0]==0XFFFF){lastpos[t][0] = tp_dev.x[t];lastpos[t][1] = tp_dev.y[t];}lcd_draw_bline(lastpos[t][0],lastpos[t][1],tp_dev.x[t],tp_dev.y[t],2,POINT_COLOR_TBL[t]);//画线lastpos[t][0]=tp_dev.x[t];lastpos[t][1]=tp_dev.y[t];if(tp_dev.x[t]>(lcddev.width-24)&&tp_dev.y[t]<20){Load_Drow_Dialog();//清除}}}else lastpos[t][0]=0XFFFF;}delay_ms(5);i++;if(i%20==0)LED0=!LED0;}
}
电阻触摸屏
定位准确 不支持多点触摸 触摸有效物体不局限于手指
原理
电阻屏的主要部分是电阻薄膜屏
触摸屏幕时 绝缘的两层导电层在触摸点接触
控制器侦测到接通后 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卡进行A/D转换(A/D转换芯片) 得到电压值后与5V相比可得到触摸点的y轴坐标 同理可得x轴的坐标
校准
得到电压与坐标之间的函数关系
校准参数保存在EEPROM 断点可保存
每次启动读取该数据即可
XPT2046
4导线触摸屏控制器 支持1.5V到5.25V的低电压I/O接口 可通过执行两次A/D转换查出被按的屏幕位置
数字接口
前八个时钟输入控制字节 转换器收到足够信息 设置输入多路选择器 和 参考源输入 进入采样模式
三个多时钟后 控制字节设置完成 转换器进入转换模式
通过12个时钟周期 完成AD转换
代码
//初始化函数
u8 TP_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; if(lcddev.id==0X5510) //电容触摸屏{if(GT9147_Init()==0) //GT9147{ tp_dev.scan=GT9147_Scan; //指向GT9147触摸屏扫描}else{OTT2001A_Init();tp_dev.scan=OTT2001A_Scan; //扫描函数指向OTT2001A触摸屏扫描}tp_dev.touchtype|=0X80; //电容屏tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//横屏或竖屏return 0;}else if(lcddev.id==0X1963){FT5206_Init();tp_dev.scan=FT5206_Scan; //扫描函数指向GT9147触摸屏扫描 tp_dev.touchtype|=0X80; //电容屏tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//横屏还是竖屏return 0;}else{RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOC|RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);//使能相应时钟//GPIOB1,2初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;//PB1/PB2设置上拉输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//输入模式GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHzGPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//设置推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出模式GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;//PC13设置推挽模式GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出模式GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PF11设置推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出模式GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);//初始化 TP_Read_XY(&tp_dev.x[0],&tp_dev.y[0]);//第一次读取初始化 AT24CXX_Init(); //初始化24CXXif(TP_Get_Adjdata())return 0;//已经校准else //未校准{ LCD_Clear(WHITE);//清屏TP_Adjust(); //屏幕校准TP_Save_Adjdata(); } TP_Get_Adjdata(); }return 1;
}
电阻屏和电容屏的区别
电容屏轻微手指触屏即可激活 电阻屏则需要轻触按压
电阻屏可用任何物体触摸 电容屏是人体热感应原理 只能用手指的热感区触摸
电容屏能多点触摸 电阻屏一般不能
电容屏单层加厚钢化玻璃 硬度大 寿命长 电阻屏内部是软的 易划痕 损坏
电容屏在阳光下可视性好 电阻屏可视性稍差
电容触摸屏 对环境要求较高 潮湿 多尘 高低温环境 不易使用