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如何使用一个单片机解决USB电阻式触摸屏的飞点问题

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.08 MB | 2019-04-23

KANA

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  这个项目做了四个月。两周查找单片机内部AD做触摸屏的资料,两周时间选定既带USB又带AD的合适单片机。两周时间试验论证,画原理图。然后制作PCB板,最后调试工程代码。成功实验功能,只是第一步,调试飞点和过滤AD数据才是后面工作的难点。

  1,实现原理,用C8051F系列的单片机,带有AD通和USB接口:

  以四线触摸屏为例,有四条线引出。分别是Y+、Y-、X+、X计算触点的X,Y坐标分为如下两步:

  a. 计算Y坐标,在Y+电极施加驱动电压Vdrive, Y-电极接地,X+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比。

  b. 计算X坐标,在X+电极施加驱动电压Vdrive, X-电极接地,Y+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比。可以百度一下“单片机内部AD做触摸屏”,但网上的资料都忽略了一核心问题。对比上面两行红字,计算Y坐标都只用了三线,没提到 X-。经过实验,X-应断开连接。但计算X坐标时,X-又必须接地。在这个模拟/数字混合的电力中难以实现模拟上的断开。经过无数次头痛,最终选择场效应管做开关。因为触摸屏内部电阻有几M欧,开关也得用M欧级才能起作用。

  2,代码实现:主要就是实现了上面两步中的四线不断切换状态,用AD来测量电压,再把电压转化成坐标,作后封装成USB数据发送出去。

  3,坐标不稳定和飞点的解决坐标不稳定,就加大每次测量坐标的AD采样数,我用1000次采样求平均值,这样就稳定了。飞点问题很麻烦,按下和抬起时,还有个中间的状态,这时点会乱飘,于是设计一个算法,过滤掉一组坐标中波动超过阀值的,就去掉了飞点,不过偶尔还是会出现一次飞点。

  4,一些小问题,我按照C8051的规格书,来做出DEMO板下载程序的接口,却发现不能工作。无奈之下,找一块可以下载的板子,用接N多飞线到DEMO板上。照样实现调试。有时间我会上图,让大家看看。

  总结:我总是不断的学习,但都是自学。某个领域无法成为大牛,只好谋求多领域发展。其实人的潜力是无限的,关键看是否还有激情和斗志。我从一个网络苦工,转行到数据库系统开发,其中为了公司各种编程语言和数据库写的软件,把PB、DELPHI、C#、 C++build、java统统都搞了一遍,最后擅长了C#,后来又弄个javaweb开发平台,又做起了java。期间用C#给公司写了一些电子工程师用的软件,如GAMMA自动校准、filker自动调试烧录OTP、偏光片切割最大利用率等等,这样有机会接触了电子工程师,向他们学习一些电子开发入门的东西,然后自己买开发板。恰好公司是做LCD和触摸屏的,发现公司竟然每人懂USB,为了自己的薪水提高,就学起了USB,顺利做了这个USB触摸屏项目,内部跳槽到嵌入式开发部。不过这个项目并非在工作期间开发,也不是成为电子工程师后的工作内容,不属于公司资源。也就可以拿来分享了。

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