基于ARM的醫(yī)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的人機接口設計
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ADS7843可以通過連接觸摸屏X+將觸摸信號輸入到A／D轉換器，同時打開Y+和Y-驅動，然后再數(shù)字化X+的電壓，從而得到當前Y位置的測量結果，同理，也可以得到X坐標的邏輯坐標。當?shù)玫絏、Y的邏輯坐標后，通過SPI接口將數(shù)據(jù)傳送給LM3S3748進行數(shù)據(jù)處理。其ADS7843的外部電路如圖3所示。
1.4 RS232串口通信電路
RS232串口主要用于手柄控制器與核心板的通信，這類似于人機接口中的鍵盤接口。它們之間通過Modbus協(xié)議進行通信。其RS232串口通信電路如圖4所示。
2 系統(tǒng)軟件設計
2.1觸摸屏軟件設計
ADS7843具有兩種工作模式，分別為單端基準模式和差分基準模式。同時還可以對其進行12位或8位轉換模式的選擇。本設計采用差分基準模式和12位轉換模式，即：
WriteCharTo7843(0xD0)；∥送控制字10010000，
即用差分方式+12位轉換模式，讀X坐標；
……
WriteCharTo7843(0x90)；∥送控制字11010000，
即用差分方式+12位轉換模式，讀Y坐標；
CPU采用中斷方式對坐標進行讀取。當未對屏幕進行觸摸時，ADS7843的引腳PENIRQ為高電平輸出，當對屏幕有觸摸動作時，引腳PENIRQ變?yōu)榈碗娖捷敵觯慨擟PU檢測到這個引腳的下降沿時，系統(tǒng)進入中斷讀取坐標。其坐標值讀取的流程如圖5所示。當CPU在每一次獲取邏輯坐標的過程中，實際上分別對X、Y坐標進行了11次讀取，然后將讀取到的邏輯坐標值分別存入兩個數(shù)組，并且對這兩個數(shù)組中的值進行冒泡排序，使其從小到大依次排列后，再去掉最大和最小的兩個數(shù)值，并將中間值作為基準，余下數(shù)值與基準值進行求差的絕對值運算。設計中可設定一個閥值(此閥值可根據(jù)實驗設置為5)，如果絕對值大于閥值，則拋棄此值，最后將剩余數(shù)值求和平均，并將其作為最終邏輯坐標值。這就是流程圖中“數(shù)據(jù)處理”所完成的功能。
系統(tǒng)中的主程序流程圖如圖6所示。其中觸摸屏校準處理采用了一種較為通用的校準算法。由于電阻式觸摸屏有一個共性，那就是電壓成線性均勻分布，所以，只要求出邏輯坐標與物理坐標的比例系數(shù)，就可以實現(xiàn)邏輯坐標與物理坐標的轉換。首先可確定5個物理坐標點。并依次在屏幕上用“+”顯示，同時將其坐標值用數(shù)組Set_x[4]保存起來(以X坐標為例)。校準過程中讀出的邏輯坐標值則用數(shù)組Read_X[3]存儲。最后求出邏輯坐標與物理坐標的比例系數(shù)：
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