基于ARM微处理器的液晶触摸屏的接口设计

时仿真和嵌入式跟踪的32位嵌入式ARM7微处制器。该处理器内置了宽范围的串行通信接口、14通道10位ADC、1通道10位DAC、45个高速GPIO线以及多达9个边沿或电平触发的外部中断管脚。处理器集成有40kB的片内SRAM、512kB嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，为通信网关、协议转换器、软件modem、语音识别、低端成像等应用提供大规模的缓冲区和强大的处理功能，适合于彩色液晶的图片处理和数据存储。

（2）复位和晶振电路

LPC2148第57脚为复位信号输入端，采用低电平复位，由C3、R9、R10、K1构成的复位电路为系统提供上电复位和强制复位功能，K1为系统强制复位按键。晶振电路由X1（12MHz）、C7、C8构成，支持微控制器芯片内部PLL及ISP功能；X2（321768KHz）、C9、C10为RTC（实时时钟）提供基准时钟。

（3）资源分配

LPC2148的P0.8~P0.23作为16位数据线（D0~D15）,经JP1插座与液晶模块的DB0~DB15连接；P0.0、P0.26、P0.28~P0.31作为液晶模块的控制口线使用，经JP1分别与液晶模块的PWM、CS、RESET、RS、RD和WR连接；P0.27、P1.16~P1.20用于触摸屏控制，通过JP1的连接分别接ADS7843的BUSY、7843-CS（CS）、DCLK、DIN、INT（PENIRQ）和DOUT引脚。

P1.26~P1.31作为JTAG功能使用，JP2为微处理器JTAG程序调试及下载端口。

P0.25作为蜂鸣器控制口线，蜂鸣器电路用于液晶触摸或显示时发出蜂鸣声响，作为人机对话的辅助功能。蜂鸣器使用PNP三极管8550（Q2）进行驱动，其放大倍数高（hFE=300），基级偏置电阻R8为1k,当输入低电平时，Q1为深度饱和导通，可为蜂鸣器提供足够的电流。

（4）电源电路

LPC2148为单电源供电，CPU操作电压为3.0~3.6V。

电路采用+3.3V供电，外接+5V直流电源经AMS1117（U4）稳压器稳压后，输出+3.3V电压，给液晶模块和ADS7843供电。AMS1117的特点是输出电流大（800mA）,输出电压精度在1%以内，具有电流限制和热保护功能，稳定性好。C4、C5、C6均为电源滤波电容。

3软件编程

3.1对液晶屏的C程序设计

液晶屏的软件设计采用C语言编程。包括液晶屏初始化、写液晶控制字、写液晶数据子程序、读液晶液晶数据、全屏显示单色、指定位置显示汉字和字符、指定位置显示图片、清屏等子程序。

写液晶数据子程序为：

3.2对触摸屏的C程序设计

触摸屏的程序设计主要是确定其位置坐标与液晶屏上位置坐标的对应关系，通过一定的算法把触摸屏触摸信息转化为液晶屏上的位置坐标。液晶屏像素为240×320,从触摸屏接收到的X值不在0~320范围变化、Y值也不在0~240范围变化，在触摸屏的边缘区域，X、Y方向输出数据变化较大，是非线性关系，坐标值在中间大部分范围内基本是成线性变化的。为了较准确的进行坐标转换，可采用线性求值和查表相结合的方式进行坐标转换。

触摸屏的C程序设计主要包括触摸屏初始化子函数、读A/D转换值子函数、坐标原始值子函数和坐标转换子函数。

与ADS7843相关的引脚C程序预处理为：

读A/D转换值子函数：

4结束语

在嵌入式智能设备中，用液晶触摸屏取代传统的按键、LED等人机对话部件，具有操作简便、界面友好及功能较强等优点。随着LCD液晶屏价格的进一步下降，液晶触摸屏有着更宽广的应用市场，基于ARM微处理器与液晶触摸屏的技术开发具有现实意义和社会经济价值。本系统以ARM7处理器LPC2148作为主控制器，与传统单片机相比，具有较大的数据存储容量和较快的图片处理速度；液晶屏带触摸功能，大大增强了人机对话的交互能力；基于C语言的编程方法有较强的实时性。所设计的液晶触摸屏应用于ARM嵌入式创新实训系统和便携式铁路平调装置故障检测仪，触摸键反应灵敏，与ARM7处理器接口电路运行可靠，验证了系统设计的可行性，具有较高的实际应用价值。