触控屏的控制电路制作小记（附STM32的驱动）

触控屏已经不是什么新鲜的东西，现在的电子产品基本上都带有一个大大的彩色液晶，加上一个轻触式的触控屏。使用起来非常方便，可以完全取代以往那种固定式的按键。

下面就介绍一种触控屏的驱动电路，我也是一个小时前才把这个小板子做出来，测试成功后马上发表这篇日志，新鲜热辣的哦！

首先，介绍以下触控屏幕的构造，它是由一块触控屏幕和一块液晶显示屏幕粘合在一起的。液晶显示屏幕按色彩、材料、成像原理等多种方式分类，种类繁多，这里对液晶屏幕不做详细介绍，本文图片中所使用的是16Bit半透明反射式TFT液晶点阵显示屏。而触摸屏幕主要分为两大类，分别是电容式和电阻式。

电容式触控屏利用人体的电流感应进行工作，优点是使用寿命长，触摸时不需用力，面板坚硬耐磨；缺点是触摸精度低，必须使用特定的介质触控（如人体皮肤），受温度湿度影响很大，外界有较强磁场电场时，触控屏会失灵，简单来说就是抗干扰性较差。

电阻式触控屏是利用按压时纵轴和横轴的电阻值来定位的，优点是抗干扰性好，触摸精度高，可以用任何物体来触摸，缺点是表面是塑料薄膜，易磨损，触摸是需要稍加一点力度按压。本文中使用的就是电阻式触控屏。

接下来介绍一些几个触控屏控制IC：ADS7846、ADS7843和TSC2046，它们是最常见的四线触摸屏控制芯片，均为BURR-BROWN（已经被TI收购，找封装库的时候去TI那里找）公司的产品，三者引脚相互兼容，但片内的功能是有区别的，例如7846内集成温度传感、可检测触摸压力等功能，具体请参考DataSheet。TSC2046是新出的控制芯片，由于其国产片价钱便宜（零售约1元/片），广泛应用于国产的具有触摸屏幕的MP3、手机等电子产品。

我这次制作采用的是ADS7846。

ADS7846引脚图：

引脚功能介绍：

DCLK：时钟输入端口

CS：片选信号

DIN：串行数据输入端，CS为低时数据在DCLK上升沿锁存

BUSY：忙时信号输出，CS为高时其为高阻态

DOUT：串行数据输出端，CS为高时其为高阻态

PENIRQ：笔中断（当屏幕被触压时，产生中断信号）

Vref：参考电压（一般直接接VCC）

Vbat：电源检测输入端（一般不使用）

AUX：备选输入端（一般不使用）

X+、Y+、X-、Y- ：四线触控屏位置输入端

程序思路是参考一位网友的，我把它移植过来了。　　

工作原理：每次按下触摸屏，ADS7846的PEN脚会拉低，触发STM32中断，然后在中断服务程序里面处理要执行功能。画图的原理是通过在中断里对X、Y坐标连续采样十次，若不够十次，不做任何操作。得到十次数据后，进行排序，最后取中间三次的数据计算均值，便得到需要的X、Y坐标。得到触屏的点以后，接着就是在屏幕上对应的这个点上画点。

下面是电路的原理图：

用感光法做的板子（未裁剪）：

裁剪出中间那部分后和一元硬币小一点，右侧为硫酸纸打印出来的负片。
写了一个可选画笔和背景颜色的画板：

最后贴上STM32的触摸屏驱动程序（已添加画板功能），用C语言写的，很容易移植，有兴趣的同学可以将它移到51或其他单片机上面跑一下。完整的代码从这里下载 http://www.51hei.com/ziliao/file/chumo1.rar，下面贴出一部分来：

程序：

//程序来源于 www.51hei.com#include"hx8347.h"   //自己编写的液晶屏头文件，此头文件只定义了一些基本变量，

不涉及驱动相关函数//定义引脚高低电平#define  ADS_DCLK_H() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)//ADS7846时钟信号#define  ADS_DCLK_L() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6)#define  ADS_CS_H() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)//ADS7846片选信号#define  ADS_CS_L() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7)#define  ADS_DIN_H() GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#define  ADS_DIN_L() GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_8)#define  ADS_DOUT  GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_9)#define  ADS_PEN GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_10)////ADS7846响应信号   //初始化I/O口void ADS_GPIO_Config(){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOB, GPIO_InitStructure);}void ADS_Spi_Start()//初始信号{ADS_CS_H();ADS_DCLK_H();ADS_DIN_H();}void ADS_Write_Byte(u8 num){u8 count=0;ADS_DCLK_L();for(count=0;count8;count++){if(num0x80)ADS_DIN_H();else ADS_DIN_L();num=1;ADS_DCLK_L();ADS_DCLK_H();  //上升沿有效    }}u16 ADS_Readdata(){u16  num;u8 count;for(count=0;count12;count++){num=1;ADS_DCLK_H();ADS_DCLK_L();if(ADS_DOUT)num++;}return num;}#define CMD_RDX  0X90 //0B10010000即用差分方式读X坐标#define CMD_RDY  0XD0 //0B11010000即用差分方式读Y坐标 u16  X=0,Y=0;//当前触控坐标u8 Readonce(){ADS_Spi_Start();ADS_CS_L();ADS_Write_Byte(CMD_RDX);ADS_DCLK_H();delay_us(3);ADS_DCLK_L();delay_us(3);Y=ADS_Readdata();ADS_Write_Byte(CMD_RDY);ADS_DCLK_H();delay_us(1);ADS_DCLK_L();delay_us(1);X=ADS_Readdata();ADS_CS_H();if(X>100Y>100X3800Y3800)return 1;//读取成功(范围限制)else return 0;//读取失败}void drawbigpoint(u8 x,u16 y,u16 col){if(x>220y9){　　LCD_DrawBlock(0,0,239,319,0x0000);//清屏 　　LCD_write_english_string(210,0,"CLR",0xFFE0,0x001F);//清屏按键区域}else {LCD_Set_Point(x,y,col);//中心点 LCD_Set_Point((x+1),y,col);LCD_Set_Point(x,(y+1),col);LCD_Set_Point((x+1),(y+1),col); }     } //读取ADS7846（画线）void Read_Ads7846(void){u8 t,t1,count=0;u16 databuffer[2][10]={{5,7,9,3,2,6,4,0,3,1},{5,7,9,3,2,6,4,0,3,1}};

//数据组u16 temp=0;  //循环读数10次do{t=ADS_PEN; //触摸屏被按下，PEN为Lif(Readonce()) //读数成功{   databuffer[0][count]=X;databuffer[1][count]=Y;count++;  }}while(!tcount10);  if(count==10)//读10次数据有效{  //X升序排列do{ t1=0;    for(t=0;tcount-1;t++){if(databuffer[0][t]>databuffer[0][t+1])//升序排列{temp=databuffer[0][t+1];databuffer[0][t+1]=databuffer[0][t];databuffer[0][t]=temp;t1=1; }}}while(t1);    do//Y升序排列{ t1=0;   for(t=0;tcount-1;t++){if(databuffer[1][t]>databuffer[1][t+1])//升序排列{temp=databuffer[1][t+1];databuffer[1][t+1]=databuffer[1][t];databuffer[1][t]=temp;t1=1;  }  }}while(t1);              X=(databuffer[0][3]+databuffer[0][4]+databuffer[0][5])/3;Y=(databuffer[1][3]+databuffer[1][4]+databuffer[1][5])/3;//根据触摸屏的具体参数设置if(X=4000Y=4000){if(X>=240)X-=240;else X=0;if(Y>=320)Y-=320;else Y=0;  drawbigpoint(X/15,Y/11+10,BLUE);  }   }} void EXTI1_IRQHandler(void){  u8 t=0;                         //消除抖动 do{delay_us(10);t=ADS_PEN;Read_Ads7846();             }while(t==0);        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);}       //中断优先级管理/开启    void NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;//存储器映射   #ifdef  VECT_TAB_RAM              NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); #else           NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);   #endif        NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);//优先级分到第0组 总共5组   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQChannel; //使用外部中断1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;//阶级1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(NVIC_InitStructure);          }//外部中断初始化void EXTI_Configuration(void)//配置外部中断{EXTI_InitTypeDef  EXTI_InitStructure;  //声明中断库函数结构体EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line1; //外部中断通道1EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  //中断模式EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; //下降沿触发EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;   //使能EXTI_Init(EXTI_InitStructure);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource10);  

//设置外部中断通道1到PB10}//END