電阻式觸摸屏技術案例探討

　　一個電阻觸摸屏實例

　　為了弄明白電阻式觸感解決方案的原理，我們分析一個現成的低成本手寫板解決方案（圖 4）。在這個實例中，電阻觸摸屏控制器采用ST的先進STMPE811控制器，主處理器采用ST的STM32高密度32位微控制器。

　　　圖 4：手寫板解決方案

　　該解決方案讓用戶在TFT-LCD面板上感受實時手寫的妙處。在一個4線電阻式觸摸屏上，手寫筆的X和Y坐標被映射到TFT-LCD面板內的一個線繪上。在現有的手寫板設計中，2.4英寸觸摸屏安裝到2.4英寸（QVGA分辨率）TFT-LCD面板上。大多數手機和PDA都采用低分辨率的顯示屏。為確保觸摸檢測坐標精確映射到顯示屏上，應特別注意觸摸屏和顯示面板的分辨率。沿觸摸屏電阻軸（X/Y）的觸摸坐標變化是另一個重要考慮因素，這個問題與觸摸屏的品牌有關。在某些觸摸屏上，從觸摸屏控制器取得的坐標值沿觸摸屏的軸從上向下逐漸變小，反之亦然。

　　在本例中，觸摸屏控制器通過I2C協議接口連接32位微控制器。TFT-LCD面板通過微控制器的靈活接口（FSMC）與微控制器相連，通過微控制器配置觸摸屏控制器的各種參數，如模數轉換器采樣速度和平均值。除I2C協議接口外，觸摸屏控制器提供一個輸出中斷引腳，用于向主處理器發起觸感檢測中斷請求。該中斷引腳與微控制器的外部中斷端口引腳相連。本解決方案采用的觸摸屏控制器包括一個12位模數轉換器和一個可暫存128個觸摸數據集的FIFO緩存。當觸摸屏控制器檢測到觸摸事件時，微控制器就會從外部中斷端口引腳收到一個中斷請求，然后通過I2C協議讀取觸摸屏控制器FIFO緩存內的數據。每個X軸和Y軸坐標數據都使用一個12位數值。從觸摸屏坐標到像素顯示屏坐標的軟件映射，計算基數是顯示器面板的分辨率和觸摸屏的分辨率。微控制器處理TFT-LCD像素顯示器的坐標，然后顯示相應的TFT-LCD像素。12位模數轉換器的分辨率完全夠用。因此，可以獲得非常精確的觸點，這可以讓連續的像素發光，為用戶提供實時的線繪感覺（圖5）。

　　圖 5：手寫板實現流程

　　因為觸摸屏控制器內置FIFO緩存，管理微控制器處理開銷變得很容易。此外，還可在顯示面板的一側顯示彩色表格。文本的顏色可以選擇，只要點擊表格中的一種顏色，下一個線繪就會變成所選顏色。該方案還提供一個清除按鈕的圖標，當屏幕充滿內容時，觸摸這個按鈕可清理屏幕。利用這種方式，設計人員可輕松實現一個畫筆功能。這個應用可能是孩子畫畫工具箱的基礎。