单片机CF触摸屏驱动控制

1、单片机基于C8051F020的触摸屏驱动控制目前触摸屏和液晶屏已成为嵌入式计算机系统常用的输入输出设备。触摸屏 分为电阻、电容、表面声波、红外线扫描和矢量压力传感式触摸屏，其中使用最多的是四 线或五线电阻式触摸屏。TSC2046为四线电阻式触摸屏控制器，以其低功耗和高速率等特性广泛应用于电池供电的小型手持设备。C8G05仆xxx系列单片机是完全集成的混合信号系统级器件，峰值速率达25 Ml /S。片内集成 ADC和DAC SMBu$/ I2C、UART SPI接口：可编程计数器/定时器阵列；64个I /O端口（P0P7;内部具有JTAG和调试电路，支持在系统调试。本文介绍了利用该系 列单片机C

2、8051F020 TSC2046和液晶屏实现人机互动接口。触摸屏工作原理触摸屏控制器相当于触摸屏体与微控制器间的接口。触摸屏体是一个4层的复合薄膜，附着在显示器表面与显示器配合使用。图1为触摸屏外部结构。每一导电层为触摸屏的一个工作面，每个工作面的两端各涂一条银胶，称为该工作面的一对儿电极，分别称为X电极对和Y电极对。当触摸屏控制器同X电极对施加一确定电压，而不向Y电极对施加电压时，X电极对的工作面会形成均匀连续的平行电压场，如图2（a所示。当手指或触笔触及触摸屏时，触点电压则反映触点在Y工作面的位置，将该电压量通过 Y+ （或Y-电极引至触摸屏控制器，经过A/D转换，便可得到触点电压的数字量

3、，即Y坐标。同理，向 Y电极对上施加电压，以 X+（或X-为测量电极，便可得到 X坐标。微控制器根据触点坐标位置以及对应坐标位置显示内容，便可得知触摸者的意图。TSC2046的工作模式和控制字TSC2046可设置为8位或12位工作模式，输入方式为差分输入和单端输入,本文以12位差分输入模式进行说明。表1为TSC22046的控制字。sM6 QTs(7J卩朮/o BITCJ r DD卩DuB 一DD r DDBITKwrlVL hu Au0奇亠PM-:;.1 mT- E r 匸 r _rr 叮L 厂其中S为数据传输起始标志位，该位恒为“ 1”。A2A0用于通道选择，决定触摸屏体输出模拟电压从 TS

4、C2046的哪个引脚输入。MOD用于选择A/ D转换的精度，当 为1时选择8位；当为0时选择12位。在12位工作模式下，其二进制结果的最低位表示 模拟电压为参考电压（TSC2046引脚+VCC与 GND勺压差 的1 /4 096。SEF/ DFR可用于选择 输入模式,SER选择单端模式，DFR选择差分模式。PD1 PD0用于选择省电模式。图 3为差 分输入模式下的示意图。表2是差分模式输入配置。差分模式是一种比率度量转换方式，加在触摸屏体电极上的电压为TSC2046引脚+VCC与 GND之间的电压，转换结果是触摸屏上分布电阻值的百分比。+REFTY-GND图3+IN-IN转换器典型应用接口电路

5、TSC2046与C8051F020的电路连接图如图 4所示。触摸屏体两对儿电极通过 J2接 至TSC2046的四个电极。为了增强驱动能力， TSC2046与C8051F020的连线均通过一只 10 kQ的上拉电阻拉至5 V,采用SPI接口通信，相关引脚对应关系： TSDIN-数据输入、X+、X-、Y+、Y-四TSBUSY忙信号、TSINT -笔中断信号、TSDDOU一数据输出、TSDCLK一时钟信号、 TSCS 片选信号。TSC2046与 C8051F020连接时，因为 TSINT引脚接收TSC2046发送的中断信 号，因此配置 C8051F020时，TSINT引脚通过交叉开关配置为外部中断引

6、脚。否则只能通 过查询TSINT引脚的电平状态判断是否有触摸事件。为了减少干扰，在 个输入端都应接一只旁路电容，数据线要尽量短。 S卜JZ0U122U2SZS7)7)wy B皿1TSDIN 14JLHlfvccTSCS bTO仍1).1 pFVVCC10VREFyfi.lpFJIrijCIOJ.lpFlflpFTi刖*酣1颂805哑0瞬課 仍丄(Up厂Touch oil -Lffl O,1jiF JO.lpF程序设计TSC2046的驱动程序遵循标准的 SPI协议实现与微控制器的通信。当触摸屏按下时（即有触摸事件发生 ，则TSC2046通过笔中断引脚（TSINT向微控制器发送中断请求，微控 制器

7、接收请求后，延时 30 ms，再响应其请求，目的是消除抖动使采样更准确。如果一次 采样不准确，可多次采样并取最后一次结果。TSC2046驱动程序的流程如图 5所示。图6为A/D转换时序（一次转换需16 个时钟信号。延时30ms启动SPII送读X坐标控制字I磺X坐标II送读Y坐标控制字I|读Y坐标| 禁止SPI TSC2046|图5 TSC2046程嶷卮R根据时序图，采用12位输出结果方式取读 TSC2046子函数代码如下:ReadCharFn)ffl20460 I iUunsigned char count=0;unsigned long Num=0;岫血二0;(toK12;(wiiI+)um=l:71S.DCLK=1 jopjop;jiop;肝 IH 林TSCLK=O；讪卿艸；ifflS.DOUI)以上为驱动程序中一个典型子函数 ，其余子函数与之类似。需要注意的是：完成一次转换需16个时钟信号，输出却为 12位数据，因此应加补 4个空闲时钟信号，使之达到16个时钟信号，才能得到正确的A/ D