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彩色液晶接口电路设计及触摸屏的编程与调试

发布时间:2020-06-30 19:58:04 阅读: 来源:玻璃棉家厂家

摘 要: 本文以单片机C8051F020 为核心控制芯片, 对由控制芯片TFT 6448b 控制NL 6448AC33- 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; 以及液晶芯片TFT6448b 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。

本文引用地址: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。

本设计题目来自于广西区自然科学基金项目, 是基金项目中的一个研究子模块, 本文作者在毕业设计期间针对NL 6448AC33218 彩色液晶显示屏及其触摸屏, 应用C8051F020 单片机控制芯片, 采用单片机C 语言编制程序并进行调试, 并且程序采用模块化设计。

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 系统结构框图

二、系统连接方式及工作过程

(一)C8051F020 控制TFT6448b 的工作过程

在用C8051F020 实现对TFT 6448b 的控制过程中, 采用总线方式进行控制。因为TFT 6448b 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313V , TFT 6448b 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 6448b 的片选信号?C S 有效, 通过往TFT 6448b 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TFT 6448b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

图2 触摸屏硬件接口电路

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313V 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、N PN 1, 饱和导通N PN 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P010 的电平变化, 确定抖动是否结束。通过软件截止PN P2、N PN 2, 饱和导通PN P1、N PN 1, 选择模数转换通道A IN 010, 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、N PN 1, 饱和导通PN P2、N PN 2, 选择模数转换通道A IN 011, 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。

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