電阻式觸摸屏技術(shù)案例探討

　　一個(gè)電阻觸摸屏實(shí)例

　　為了弄明白電阻式觸感解決方案的原理，我們分析一個(gè)現(xiàn)成的低成本手寫板解決方案（圖 4）。在這個(gè)實(shí)例中，電阻觸摸屏控制器采用ST的先進(jìn)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(shí)時(shí)手寫的妙處。在一個(gè)4線電阻式觸摸屏上，手寫筆的X和Y坐標(biāo)被映射到TFT-LCD面板內(nèi)的一個(gè)線繪上。在現(xiàn)有的手寫板設(shè)計(jì)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(shù)手機(jī)和PDA都采用低分辨率的顯示屏。為確保觸摸檢測(cè)坐標(biāo)精確映射到顯示屏上，應(yīng)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(biāo)變化是另一個(gè)重要考慮因素，這個(gè)問題與觸摸屏的品牌有關(guān)。在某些觸摸屏上，從觸摸屏控制器取得的坐標(biāo)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(xié)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(shù)，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣速度和平均值。除I2C協(xié)議接口外，觸摸屏控制器提供一個(gè)輸出中斷引腳，用于向主處理器發(fā)起觸感檢測(cè)中斷請(qǐng)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(gè)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和一個(gè)可暫存128個(gè)觸摸數(shù)據(jù)集的FIFO緩存。當(dāng)觸摸屏控制器檢測(cè)到觸摸事件時(shí)，微控制器就會(huì)從外部中斷端口引腳收到一個(gè)中斷請(qǐng)求，然后通過I2C協(xié)議讀取觸摸屏控制器FIFO緩存內(nèi)的數(shù)據(jù)。每個(gè)X軸和Y軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)都使用一個(gè)12位數(shù)值。從觸摸屏坐標(biāo)到像素顯示屏坐標(biāo)的軟件映射，計(jì)算基數(shù)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(biāo)，然后顯示相應(yīng)的TFT-LCD像素。12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率完全夠用。因此，可以獲得非常精確的觸點(diǎn)，這可以讓連續(xù)的像素發(fā)光，為用戶提供實(shí)時(shí)的線繪感覺（圖5）。

　　圖 5：手寫板實(shí)現(xiàn)流程

　　因?yàn)橛|摸屏控制器內(nèi)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(cè)顯示彩色表格。文本的顏色可以選擇，只要點(diǎn)擊表格中的一種顏色，下一個(gè)線繪就會(huì)變成所選顏色。該方案還提供一個(gè)清除按鈕的圖標(biāo)，當(dāng)屏幕充滿內(nèi)容時(shí)，觸摸這個(gè)按鈕可清理屏幕。利用這種方式，設(shè)計(jì)人員可輕松實(shí)現(xiàn)一個(gè)畫筆功能。這個(gè)應(yīng)用可能是孩子畫畫工具箱的基礎(chǔ)。