觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-02-07 02:41:10

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觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

ARM觸摸屏就是以ARM微處理器為核心系統(tǒng)新發(fā)明的一種觸摸屏,ARM觸摸屏相比于傳統(tǒng)的觸摸屏來(lái)講,操作更加簡(jiǎn)單直觀,而且功耗非常的小,在功能上更加的使用,而且最大的特點(diǎn)就是取代了鍵盤鼠標(biāo),在實(shí)際運(yùn)用中更加的方便,在二十一世紀(jì),ARM觸摸屏控制系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越普遍,而且也是當(dāng)今時(shí)代觸摸屏的主流配置,更重要的是ARM觸摸屏在我們的生活中也發(fā)揮著很大的作用,但是由于我國(guó)發(fā)展起步較晚,自行生產(chǎn)的ARM微處理器還存在功耗大,占用空間多等問(wèn)題,這些問(wèn)題嚴(yán)重制約我國(guó)ARM微處理器的發(fā)展,下面我們就對(duì)ARM的觸摸屏控制系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析探討。

1ARM的觸摸控制系統(tǒng)的總體框架

ARM微處理器體積小,功耗低,成本低,高性能,在使用過(guò)程中支持十六位,三十二位雙指令集,能很好的兼容八位或十六位器件,而且ARM微處理器的尋址方式非常簡(jiǎn)單,執(zhí)行效率還很高,這一系列特點(diǎn)都能夠很好應(yīng)用于觸摸控制系統(tǒng),在這里我們以最為常見的彩色液晶屏為例,彩色液晶屏的ARM觸摸屏控制系統(tǒng)的整體框架主要由五部分組成,分別是ARM微處理器,液晶屏控制器,觸摸屏控制器,彩色液晶屏以及觸摸屏,彩色液晶屏作為人機(jī)交換的最直接的交互畫面,通過(guò)內(nèi)部的液晶控制屏和ARM微處理器相連接,觸摸屏控制器通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換對(duì)信息進(jìn)行處理,將轉(zhuǎn)換完成后的信息傳遞到ARM微處理器,ARM微處理器對(duì)這些信息進(jìn)行處理,然后控制液晶顯示器進(jìn)行相應(yīng)的畫面更新動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換功能,在這里需要注意的是,微處理器的型號(hào)為L(zhǎng)PC2290,觸摸屏控制器選擇FM7843,液晶屏控制器選擇SID13503。

2ARM微處理器觸摸屏控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

ARM觸摸屏控制系統(tǒng)是當(dāng)前液晶觸摸屏系統(tǒng)中比較先進(jìn)的,在整個(gè)觸摸屏系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位,而且加入ARM微處理器的觸摸屏控制系統(tǒng)能操作相比原來(lái)更加的簡(jiǎn)單,顯示效果也變的比原來(lái)更好,符合原先觸摸屏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,更重要的是ARM微處理器具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)在的ARM微處理器觸摸控制屏系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)主要分為兩大部分,第一部分是硬件設(shè)計(jì),第二部分是軟件設(shè)計(jì),下面我們就對(duì)這兩部分展開全面的分析和探討。2.1ARM觸摸屏控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)部分。我們還是以彩色液晶屏為例,其硬件設(shè)計(jì)部分主要包括顯示器,彩色液晶屏的驅(qū)動(dòng)電路,液晶屏控制器(SID13503),觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路以及觸摸屏控制器(FM843),在實(shí)際的連線過(guò)程中,SID13503液晶屏控制器需要用5伏電源進(jìn)行供電,利用液晶屏控制器可以進(jìn)行硬件配置的特點(diǎn),在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們可以根據(jù)不同的需要對(duì)液晶屏控制器的16個(gè)引腳進(jìn)行設(shè)置,總體設(shè)計(jì)我們采用8位總線方式對(duì)液晶屏控制器進(jìn)行連接,液晶屏控制器的16個(gè)引腳和電源,寄存器,存儲(chǔ)器以及上拉電阻等一些部件進(jìn)行正確連接。另外就是觸摸屏驅(qū)動(dòng)電路和觸摸屏控制器(FM7843),由于觸摸屏的種類比較多,在這里我們選擇電阻式觸摸屏為例,所謂電阻式觸摸屏,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種多層復(fù)合薄膜,分上導(dǎo)體層和下導(dǎo)體層,在實(shí)際工作中和顯示器配合使用,在使用過(guò)程中彩色液晶屏上的電阻式觸摸屏只能夠?qū)?shù)字信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),因此我們就需要引入FM7843模數(shù)轉(zhuǎn)換器,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),轉(zhuǎn)換精度根據(jù)ARM微處理器的需要來(lái)設(shè)定,最后通過(guò)SPI接口將轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)傳遞給ARM微處理器。2.2ARM觸摸屏控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)。軟件部分設(shè)計(jì)主要是對(duì)驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì),這一部分是非常難的,相比于硬件部分的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)軟件設(shè)計(jì)需要操作的部分很少,但是所包含的知識(shí)量是非常廣泛的,軟件部分的設(shè)計(jì)主要分為三大塊,第一是觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),第二是液晶屏的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),第三是用戶程序的設(shè)計(jì)。進(jìn)行觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的第一步首先對(duì)觸摸屏控制器進(jìn)行定義,也就是創(chuàng)建庫(kù)文件,然后就是對(duì)觸摸屏控制器的I/O接口進(jìn)行定義,最后就是創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)觸摸屏控制器的驅(qū)動(dòng),在創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)程序的時(shí)候我們需要用到幾個(gè)函數(shù),第一個(gè)延時(shí)函數(shù),實(shí)現(xiàn)整個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的延時(shí)功能,再就是檢測(cè)延時(shí)函數(shù),保證程序能夠一步一步進(jìn)行,還有就是寫讀函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的讀寫操作,這些函數(shù)都是驅(qū)動(dòng)程序中非常重要的一部分,一旦函數(shù)運(yùn)用出現(xiàn)失誤,那么整個(gè)驅(qū)動(dòng)程序就不能夠正常進(jìn)行,因此在對(duì)這些函數(shù)進(jìn)行編寫的時(shí)候我們一定要正確運(yùn)用這些函數(shù)。對(duì)于彩色液晶屏驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和觸摸屏驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)過(guò)程是相同的,但是所用到的函數(shù)是不同的,在對(duì)彩色液晶屏驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)中需要用到幾個(gè)特別的函數(shù),分別是畫圖函數(shù),填充函數(shù),實(shí)現(xiàn)在指定位置上畫點(diǎn)并且使LCD以圖形的方式進(jìn)行填充。用戶程序和以上兩個(gè)程序的設(shè)計(jì)存在很大的不同,設(shè)計(jì)用戶程序的目的就是為了能夠讀取觸摸屏的動(dòng)作,在程序運(yùn)行時(shí),首先要對(duì)GPIO以及LCM進(jìn)行初始化,將液晶屏片選信號(hào)CS調(diào)低,填充液晶屏幕背景色并校準(zhǔn),最后就是等待有效觸摸,在獲取有效觸摸后對(duì)觸摸坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn),然后通過(guò)液晶屏顯示出來(lái)。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,我們可以看出對(duì)ARM的觸摸屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜且艱難的,其中涉及到的知識(shí)非常廣泛,既包括了模擬電子技術(shù),也包括數(shù)字電子技術(shù),另外C語(yǔ)言技術(shù)以及單片機(jī)編程在ARM的觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也是非常重要的一部分,隨著社會(huì)的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的不斷提高,我們對(duì)ARM觸摸屏控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)在逐漸的完善,對(duì)傳統(tǒng)的嵌入式設(shè)備顯示與控制的方式做出了改進(jìn),使ARM觸摸控制系統(tǒng)的性能有了一個(gè)本質(zhì)的提高,使ARM微處理器的應(yīng)用前景更加的廣闊,為了能夠使ARM觸摸控制系統(tǒng)有一個(gè)更大的進(jìn)步,我們還需要做出努力。參考文獻(xiàn)[1]王玲玲,丁學(xué)用.基于ARM的觸摸屏控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].輕工科技,2017(05).

作者:周宇 單位:杭州市職業(yè)病防治院