ATmega16與觸摸屏的連接

觸摸屏是四線電阻式的，驅動芯片采用了很常見的ADS7846。ADS7846的典型應用電路圖如下圖所示。


在筆者的應用中，pin7和pin8都直接連接到GND，即不使用輔助輸入通道，pin9和pin10連接在一起，即使用了VCC做為ADS7846的模數轉換參考電壓源。pin11所接的上拉電阻可以不要，但要設置相應的AVR輸入端口上拉電阻使能。pin13做為轉換結束指示，可以通過判斷此腳電平來決定是否可以讀出轉換數據，也可以簡單的使用延時的方法來留夠轉換時間。pin16、pin15、pin14、pin12做為一個標準的SPI從機接口與mega16芯片相連接。

ADS7846支持8位精度和12位精度，即觸摸分辨率可以達到1/256或者1/4096，根據不同分辨率的LCD來選擇相應的觸摸精度。比如128×64的LCD可以采用8位精度，320×240的LCD需要采用12位精度。采集后的數據分兩次讀出，8位精度的先得到前7位再得到最后一位，12位精度的先得到前7位再得到后5位。

程序段如下：(編譯器使用ICCAVR)



/********************************************************************
SPI Interface file
crystal： 8MHz
write by han, hanembed@126.com, http://embed.hanyuer.net
********************************************************************/

#include iom16v.h>
#include macros.h>

/*===================================================================
// function： initialize spi interface
// in： void
// retun： void
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
void spiinit(void)
{
DDRB = (1 PB4) | (1 PB5) | (1 PB7); // MOSI and SCK port out
PORTB |= (1 PB4);
SPCR = (1 SPE) | (1 MSTR) | (0 SPR0); // enable spi,master mode, MCLK/4,spi 0 mode
}

/*===================================================================
// function： send data form spi interface
// in： unsigned char real data
// retun： void
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
void sendspi(unsigned char data)
{
SPDR = data; // send data
while( !(SPSR (1 SPIF)) ); // wait data transfer end
}

/*===================================================================
// function： receive data form spi interface
// in： void
// retun： unsigned char
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
unsigned char readspi(void)
{
return SPDR;
}

　

/********************************************************************
touch data read file
crystal： 8MHz
write by han, hanembed@126.com, http://embed.hanyuer.net
********************************************************************/

#include iom16v.h>
#include macros.h>
#include ..incspi.h

unsigned int positionx;
unsigned int positiony;
unsigned char flgtouch;

/*========================Extern Interrupt==========================*/
#pragma interrupt_handler keydown: iv_INT1

/*===================================================================
// function： initialize all used port
// in： void
// retun： void
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
void portini(void)
{
spiinit();
endspi();
DDRD = ~(1 PD3); // port input
PORTD |= (1 PD3); // pull-up resistance
//MCUCR |= 1ISC11; // down edge enable
GICR |= 1INT1; // extern interrupt 1 enable
flgtouch = 0;
}

/*===================================================================
// function： small delay
// in： unsigned char delay times
// retun： void
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
void smalldelay(unsigned char tmp)
{
unsigned char i;
while(tmp--)
{
for(i = 0; i 250; i++)
{
NOP();
}
}
}

/*===================================================================
// function： read touch data
// in： void
// retun： void
// date： 2005/8/10
===================================================================*/
void keydown(void)
{
unsigned char tmp; // temporary data
smalldelay(20); // delay wait tranquilization
startspi(); // begin data transfer
smalldelay(1);
sendspi(0x90); // difference conversion, x data
smalldelay(2); // delay wait x conversion
sendspi(0x00);
tmp = readspi(); // first 7 bit x data
if(tmp == 0x7F) // error read
return;
positionx = tmp;
positionx = 5; // left shift 5 bit
sendspi(0xD0); // difference conversion, y data
tmp = readspi(); // last 5 bit x data
tmp >>= 3; // right shift 3 bit
positionx += tmp; // real x data
smalldelay(2); // delay wait y conversion
sendspi(0x00);
tmp = readspi(); // first 7 bit y data
positiony = tmp;
positiony = 5;
sendspi(0x00); // only for read last y data
tmp = readspi();
tmp >>= 3;
positiony += tmp; // real y data
endspi();
}

經過簡單調試，筆者編寫了一個PC端軟件以顯示在觸摸屏上滑過的字符，一塊8×5cm的觸摸屏上約可以寫四行漢字，如下圖所示：



圖中的若干零散點是由于硬件并沒有做抗干擾濾波，mcu程序中也沒有對接觸點進行重復讀取所致，一般可使用讀取兩次，重復數據為正確數據的方法來排除干擾。