触摸屏控制器设计

　　引 言

　　随着信息技术的飞速发展，人们对电子产品智能化、便捷化、人性化要求也不断提高，触摸屏作为一种人性化的输入输出设备，在我国的应用范围非常广阔，是极富吸引力的多媒体交互没备。目前，触摸屏的需求动力主要来自于消费电子产品，如手机、PDA、便携导航设备等。随着触摸屏技术的不断发展，它在其他电子产品中的应用也会得到不断延伸。现在市面上已有的触摸屏控制器普遍价格比较高且性能相对比较固定，一些场合下无法满足用户的实际需求。本文基于上述考虑，根据电阻式触摸屏的工作原理，选用51系列单片机作为控制核心，设计一种实用且低成本的触摸屏控制系统。

　　1 触摸屏的工作原理

　　触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器件组成(如图1所示);触摸检测部件用于检测用户触摸位置，接收后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息送给控制器，它同时能接收控制器发来的命令并加以执行。

　　触摸屏的主要3大种类是：电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、电容技术触摸屏。其中，电阻式触摸屏凭借低廉的价格以及对于手指及输入笔触摸的良好响应性，涵盖了100多家触摸屏元件制造商中的2/3，成为过去5年中销售量最高的触摸屏产品。在这里根据要设计应用的触摸屏控制器，重点介绍一下四线电阻式触摸屏。

　　电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触，因其中一面导电层接通Y轴方向的5 V均匀电压场，使得侦测层的电压由零变为非零，这种接通状态被控制器侦测到后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5 V相比即可得到触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是四线电阻式触摸屏基本原理，其原理如图2所示。

　　2 触摸屏控制系统硬件设计

　　根据四线电阻式触摸屏的工作原理可以看出，在硬件设计上的主要工作就在于将触摸点所在的X轴及Y轴坐标通过控制驱动模块加以精确识别。

　　2.1 总体结构设计

　　触摸屏控制器的设计关键在于对驱动模块的控制，本文采用AT89C2051作为驱动电路的控制核心，通过ADS7843模块接收触摸屏上得到的信号并控制驱动电路作出相应的反应，通过RS232串行通信发送到计算机上显示出来。其整体结构框图如图3所示。