彩色液晶接口电路设计及触摸屏编程与测试.pdfVIP

彩色液晶接口电路设计及触摸屏的编程与调试 :: 摘 要 本文以单片机C8051F020 为核心控制芯片, 对由控制板TFT6448BS 控 :: 制NL6448AC33- 18 彩色显示屏和单片机C8051F020 控制四线电阻式触摸屏组成的人机界 面控制系统, 作了较为深入的分析与研究。介绍了C8051F020 单片机的功能特点, 端口配置 方法和对它的编程具体操作方法; 以及液晶控制板TFT6448BS 和触摸屏的管脚功能和工作 原理。描述了单片机C8051F020 实现控制彩色液晶进行显示和控制触摸屏按要求正确工作 的原理,给出了系统硬件设计原理图以及软件流程图, 阐述了硬件设计框图和实现过程。着重 论述触摸屏硬件接口电路设计及软件编程与调试, 实现了彩色液晶显示及触摸屏控制功能, 实现了页面显示及页面切换功能。为便于程序的扩展、修改和今后的应用, 应用C 语言编 程, 所有程序按功能采用模块化设计, 程序设计的逻辑关系简洁明了。 引言 触摸屏是目前最简单、方便、自然的而且又适用于中国多媒体信息查询国情的输入设备, 它 具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。触摸屏技术被认为是未来人 机交互科技的主流方向之一,相关的产业及其产品的应用也正在成为一个热点。 一、系统构成 本设计是基于单片机C8051F020 微处理器控制的彩色液晶及触摸屏的控制系统, 系统结构 框图如图1所示: 图1 系统结构图 二、系统连接方式及工作过程 (一)C8051F020 控制TFT6448BS 的工作过程 (一)C8051F020 控制TFT6448BS 的工作过程 ((一一))CF002200 控控制制TTFFTBSS的的工工作作过过程程 在用C8051F020 实现对TFT6448BS的控制过程中, 采用总线方式进行控制。因为TFT 6448BS 液晶控制器自带有锁存功能, 所以在使用总线方式进行控制时并不需要外加锁存芯 片, 只须使用单片机C8051F020 的P0、P2、P3 口就可以实现。在系统加电之前, 由于 C8051F020 的典型工作电压为3.3V,TFT6448BS的工作电压是5V, 对P0、P2、P3 口相应连 接管脚进行驱动能力扩展; 根据控制需求, 通过P0、P2、P3 端口寄存器, 将相应端口的引脚 配置成漏极输出方式。将P3 口配置成为数据/地址输出口, 输出地址时, 其为地址总线的低 八位, P2 口提供高位地址; 传输数据时, 其为8 位数据总线口。系统加电后, 使得TFT 6448BS的片选信号/CS 有效, 通过往TFT6448BS的相应行、列、控制、数据寄存器中写入 数据, 即可用C8051F020 芯片实现对TFT6448BS的控制, 从而实现彩色液晶的显示控制。 (二)触摸屏硬件接口电路及工作原理 (二)触摸屏硬件接口电路及工作原理 ((二二))触触摸摸屏屏硬硬件件接接口口电电路路及及工工作作原原理理 根据四线电阻式触摸屏的工作原理, 结合图2 中触摸屏硬件接口电路。 该触摸屏硬件接口电路的具体工作过程如下: 1、如图2 所示电路, 连接好线路, 给电源输入端、参考基准电压端接入3.3V 的直流电源; 2、结合软件编程对AD0 进行初始化, 系统处于休眠状态时, 软件开中断, 截止PN P1、PN P2、NPN1, 饱和导通NPN 2; 3、等待触摸屏被触摸; 4、若触摸屏上发生触摸, 进入中断服务程序, 关掉外部中断, 进行短暂延时以消除外界抖 动。通过判断中断输入口P0.0 的电平变化, 确定抖动是否结束。通过软件截止PN P2、NPN 2, 饱和导通PN P1、NPN 1, 选择模数转换通道AIN 0.0, 采集触摸点的X 方向坐标值,延时 等待转换结束, 移出转换结果; 电极电压切换, 通过软件置位, 截止PN P1、NPN 1, 饱和导 通PN P2、NPN 2, 选择模数转换通道AIN 0.1, 采集触摸点的Y 方向坐标值, 延时等待转换 结束, 移出转换结果; 5、通过将采集到的X 和Y 坐标值与设定的按键边界值进行比较, 若比较结果为真, 则切换 到相应的子页面, 否则, 重新开中断, 并返回主程序; 6、触摸屏硬件接口电路工作过程重新回到步骤3, 继续等待下一次触摸。 三、彩色液晶显示及触摸屏软件设计 (一) 显示原理 (一) 显示原理 ((一一)) 显显示示原原理理 如要在点阵液晶显