基于ADS7846的電阻式觸摸屏接口設計

第一次傳送由微處理器向ADS7846發送控制字，接下來的兩次傳送是微處理器從ADS7846讀取轉換結果(最后4位自動補O)。由于串口支持雙向同時進行傳送，并且在一次讀數與下一次發控制字之間可以重疊，所以轉換速率可以提高到每次16個時鐘周期。
2．5 觸摸坐標計算
由于四線電阻觸摸屏中，Y方向位置電壓從下向上逐漸增加，X方向位置電壓從右向左逐漸增加，因此Y，X位置電壓對應的坐標原點在觸摸屏的右下角。為了獲得工程上使用的X，Y坐標值(即將坐標原點移為左下角)，應將X位置電壓轉換值求補。另外，X，Y位置電壓轉換值還必須與顯示屏幕的點陣(采用的液晶為240×160點陣)相對應。因此校正后的X，Y坐標計算公式為：

式中：Xmax，Xmin為X位置電壓轉換結果的最大、最小值；Ymax，Ymin為Y位置電壓轉換結果的最大、最小值；Y，X為觸摸點位置電壓的轉換值；x，y為校正后的觸摸點坐標。

3 觸摸屏與微機的接口
3．1接口電路
應用ADS7846實現觸摸屏與單片機80C55的接口電路如圖5所示，觸摸屏的X+，X-，Y+，Y-分別與ADS7846的相應端連接，當控制字中A2A1-A0=001時，通過片內模擬開關的切換，將X+接電源VCC，X-接地，將Y+與Y-端以差動形式接到A／D轉換器的輸入端，A／D轉換器的結果就是Y位置電壓。類似當控制字中A2A1A0=101時，A／D轉換器的結果就是X位置電壓。單片機與ADS7846間的數據傳送采用串行通信方式時，由于單片機串口方式1～3為異部通信方式，與ADS7846的時序不相配；串口方式0為移存器方式，雖然與ADS7846時序可以配合，但串口數據輸入／輸出使用同一端子RXD(TXD)為同步脈沖輸出端)，ADS7846數據輸入／輸出采用不同端子DIN，DOUT。為了實現正確的數據雙向傳送，設計了雙向數據芯片GAL，該芯片的功能是當E=O時，數據傳送方向為Y到A；當E=1時，傳送方向為B到Y。ADS7846的筆中斷信號接P2．4，當信號有效時，單片機發送控制字。ADS7846的忙信號BUSY接P2．6，在BUSY信號的下降沿，單片機接收A／D轉換結果。

3．2 接口程序
當觸摸觸摸屏時，ADS7846中斷信號有效，單片機檢測到這一有效信號后，先送測量X坐標控制字，并檢測BUSY信號是否有下降沿到來，下降沿到來后，讀X位置電壓；再送測量Y坐標控制字，獲取Y位置電壓。將得到的X，Y位置電壓用式(1)、式(2)進行計算便得到觸摸點的X，Y坐標。軟件流程如圖6所示。

4 結語
設計的觸摸屏接口電路具有下列優點：通過增加雙向傳輸GAL芯片，解決了51系列單片機與觸摸屏控制器ADS7846的串行通信問題；通過對觸摸點位置電壓進行校正，獲得了正確的觸摸坐標；接口電路易于實現，實用性強。