觸控屏的控制電路製作小記(附STM32的驅動)

觸控屏已經不是什麼新鮮的東西，現在的電子產品基本上都帶有一個大大的彩色液晶，加上一個輕觸式的觸控屏。使用起來非常方便，可以完全取代以往那種固定式的按鍵。

下面就介紹一種觸控屏的驅動電路，我也是一個小時前才把這個小板子做出來，測試成功後馬上發表這篇日誌，新鮮熱辣的哦！

首先，介紹以下觸控屏幕的構造，它是由一塊觸控屏幕和一塊液晶顯示屏幕粘合在一起的。液晶顯示屏幕按色彩、材料、成像原理等多種方式分類，種類繁多，這裡對液晶屏幕不做詳細介紹，本文圖片中所使用的是16Bit半透明反射式TFT液晶點陣顯示屏。而觸控螢幕幕主要分為兩大類，分別是電容式和電阻式。

電容式觸控屏利用人體的電流感應進行工作，優點是使用壽命長，觸摸時不需用力，面板堅硬耐磨；缺點是觸摸精度低，必須使用特定的介質觸控（如人體皮膚），受溫度溼度影響很大，外界有較強磁場電場時，觸控屏會失靈，簡單來說就是抗幹擾性較差。

電阻式觸控屏是利用按壓時縱軸和橫軸的電阻值來定位的，優點是抗幹擾性好，觸摸精度高，可以用任何物體來觸摸，缺點是表面是塑料薄膜，易磨損，觸摸是需要稍加一點力度按壓。本文中使用的就是電阻式觸控屏。

接下來介紹一些幾個觸控屏控制IC：ADS7846、ADS7843和TSC2046，它們是最常見的四線觸控螢幕控制晶片，均為BURR-BROWN（已經被TI收購，找封裝庫的時候去TI那裡找）公司的產品，三者引腳相互兼容，但片內的功能是有區別的，例如7846內集成溫度傳感、可檢測觸摸壓力等功能，具體請參考DataSheet。TSC2046是新出的控制晶片，由於其國產片價錢便宜（零售約1元/片），廣泛應用於國產的具有觸控螢幕幕的MP3、手機等電子產品。

我這次製作採用的是ADS7846。

ADS7846引腳圖：

引腳功能介紹：

DCLK：時鐘輸入埠

CS：片選信號

DIN：串行數據輸入端，CS為低時數據在DCLK上升沿鎖存

BUSY：忙時信號輸出，CS為高時其為高阻態

DOUT：串行數據輸出端，CS為高時其為高阻態

PENIRQ：筆中斷（當屏幕被觸壓時，產生中斷信號）

Vref：參考電壓（一般直接接VCC）

Vbat：電源檢測輸入端（一般不使用）

AUX：備選輸入端（一般不使用）

X+、Y+、X-、Y- ：四線觸控屏位置輸入端

程序思路是參考一位網友的，我把它移植過來了。　　

工作原理：每次按下觸控螢幕，ADS7846的PEN腳會拉低，觸發STM32中斷，然後在中斷服務程序裡面處理要執行功能。畫圖的原理是通過在中斷裡對X、Y坐標連續採樣十次，若不夠十次，不做任何操作。得到十次數據後，進行排序，最後取中間三次的數據計算均值，便得到需要的X、Y坐標。得到觸屏的點以後，接著就是在屏幕上對應的這個點上畫點。

下面是電路的原理圖：

用感光法做的板子（未裁剪）：

裁剪出中間那部分後和一元硬幣小一點，右側為硫酸紙列印出來的負片。
寫了一個可選畫筆和背景顏色的畫板：

最後貼上STM32的觸控螢幕驅動程序（已添加畫板功能），用C語言寫的，很容易移植，有興趣的同學可以將它移到51或其他單片機上面跑一下。完整的代碼從這裡下載