文章目录
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- 触摸屏
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- 红外触摸屏
- 表面声波触摸屏
- 电容触摸屏
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- 原理
- 分类
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- 表面电容电容触摸屏
- 投影电容触摸屏
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- 自我电容
- 交互电容
- 硬件连接
- GT9147寄存器
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- 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
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- 原理
- 校准
- XPT2046
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- 数字接口
- 代码
- 电阻屏和电容屏的区别
触摸屏
红外触摸屏
由安装在触摸屏外框上的红外在触摸屏外框上 红外探测网在屏幕表面形成 触摸屏操作可以改变触点上的红外线
表面声波触摸屏
由触摸屏 声波发生器 反射器 由声波接收器组成 声波发生器可以在屏幕表面产生高频声波 当手指触摸屏幕时 触点上的声波被阻止 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 两种常见的电容触摸屏驱动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) 它们通过四条线和MCU连接：SDA SCL RST INT
原理
触控屏 触控面板 可接收触头等输入信号的感应装置 触摸屏：检测触摸点 液晶屏：负责显示
分类
表面电容电容触摸屏
利用ITO导电膜 屏幕表面的触摸行为幕表面的触摸行为 缺点：只能识别一个手指 即一次触摸
投影电容触摸屏
传感器利用触摸屏电极发射静电场线 投射电容传感技术 电容类型：自我电容 交互电容
自我电容
扫描电极扫描电极和地面组成 触摸屏将并联电容并联到电路中 从而改变扫描线上的整体电容量 控制IC纵横电极依次扫描 纵向和横向电极根据扫描前后的电容变化确定 eg：笔记本电脑触摸屏
交互电容
又 跨越电容 横向和纵向玻璃表面ITO电极的交叉处形成电容 扫描每个交叉口的电容变化 判断触摸点的位置 与自我电容器相比，扫描时间更长
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 实施初始化
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数量 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个寄存器来存储数据 以触点1为例 我们通常只使用触点x，y坐标 所以只需要读 0X8150~0X8153的数据 组合可以获得触点坐标 GT9147支持自增寄存器地址 提高读取速度
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;//100MHz
GPIO_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24CXX
if(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