基于单片机触摸屏控制技术

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1、基于单片机触摸屏控制技术　　【摘要】本文主要讨论了由8080单片机控制的触摸屏系统，包括触摸屏系统的组成、硬件结构、管脚连接和软件设计。分别研究了触摸屏硬件结构和工作原理，探讨了液晶控制器的内部结构以及与单片机的管脚连接。软件设计部分包括初始化程序和驱动程序。【关键词】触摸屏；初始化；驱动程序；单片机随着信息技术的快速发展，触摸屏技术已日趋成熟，触摸屏技术的应用也日趋广泛，在我国已逐渐形成了产业，将触摸屏作为输入终端已成为各种信息产品的主流发展方向。但是，在应用触摸屏时，必须先解决好几个关键技术，诸如：硬件结构及原理、与单片

2、机的连接、驱动程序、人机交互程序等，方能使系统设计得以继续。下面重点讨论这些问题。1.触摸屏硬件结构及原理触摸屏的基本原理是：通过手指或其他物体触摸触控屏，由触摸屏控制器检测所触摸的位置，并把坐标通过接口把位置信息送到CPU，再由CPU判断坐标信息，从而确定输入的信息。10触摸屏系统一般包括触摸屏控制器和触摸检测装置两个部分。其中，触控屏控制器的主要作用是：从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端，主要作用是：检测用户的触摸

3、位置，并传送给触控屏控制器。触摸屏一般可以分为：电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏、表面声波触摸屏。与其他几种触摸屏相比，电阻触摸屏可以使用任何物体触摸，而且具有成本低、反应灵敏、工作稳定、寿命长等优点，所以这里设计选用电阻屏。当手指接触屏幕时，电脑同时检测电压及电流，计算出触摸的位置[1]。基于上述的触摸屏结构，触点（X，Y）坐标定位原理如下：（1）Y坐标如图1所示，在Y+电极施加驱动电压Vdrive，Y-电极接地，X+作为引出端测量得到接触点电压。由于ITO层均匀导电，X+与Vdrive电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比

4、，即Y坐标为：（1）（2）X坐标：在X+电极施加驱动电压Vdrive，X-电极接地，Y+作为引出端测量得到接触点的电压，如图2.3所示。由于ITO层均匀导电，Y+与Ydrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比，X坐标为：（2）2.单片机连接10测触控屏系统通过液晶屏控制器与MCU单片机系统相连接。RA8806是一个文字与绘图模式的点矩阵液晶显示控制器[2]。RA8806的内部结构如图2所示。RA8806支持可转换到4-bit或8-bit数据总线的8080/6800系列之MPU接口，接口模式的选择决定于RA8806“MI”引

5、脚的电位。当选择8080模式时，MI接低电位；选择6800模式时，MI接高电位。而对于LCD驱动接口[4]，RA8806亦可以被设定为4-bit或8-bit的数据总线RA8806与单片机的连接框图如图3所示。3.软件设计3.1初始化程序和驱动程序在程序设计开始阶段，首先要面对单片机和液晶控制器进行初始化操作，主要包括：运行程序复位初始化函数softrst（）、运行清空显示数据函数clear（void）和配置液晶控制器寄存器[5]。程序复位函数是当运行完一条命令子程序后进行重置操作，以便下一条命令的顺利执行。清空显示数据函数是

6、在触摸式液晶屏显示下一屏之前清空本次显示内容。在编写上层程序之前还必须根据所需功能配置RA8806的寄存器，在没有特别要求的情况下，通常将其设置为默认值。以上介绍的初始化程序如下：（1）复位初始化函数10voidsoftrst（）{cs1=0；rd=1；rst=0；rst=1；}为了系统运行稳定，可以在初试化程序中间添加若干延时程序。（2）清楚屏幕初始化函数voidclear（void）{LCD_Graphic（）；//选择绘图模式noclearsnow（）；//关闭消除雪花功能LCD_CmdWrite（0xe0）；LCD_

7、DataWrite（0x00）；LCD_CmdWrite（0xf0）；LCD_DataWrite（0xa8）；delay_nms（3）；}（3）配置寄存器函数LCD_CmdWrite（WLCR）；//[00H]，Default-->0x00LCD_DataWrite（0x04）；LCD_CmdWrite（MISC）；//[01H]，Default-->0x00LCD_DataWrite（0x04）；10其他寄存器的配置可根据DATASHEET参照以上语法做类似操作。完成了以上的初始化过程，就可以进行驱动程序的编写。初始化程序

8、是最底层的，是编写其他程序的基础。驱动程序是最常用的工具，是编写其他命令程序所必需的。RA8806有四种时序周期，分别是命令写周期、状态读周期、数据写周期和数据读周期。要对某寄存器进行写数据操作时，传输一条命令至少需要四个频率周期才能完成。根据四个系统频率周期，命令写初始化程序的过程为：将