基于ADS7846的电阻式触摸屏接口设计

第一次传送由微处理器向ADS7846发送控制字，接下来的两次传送是微处理器从ADS7846读取转换结果(最后4位自动补O)。由于串口支持双向同时进行传送，并且在一次读数与下一次发控制字之间可以重叠，所以转换速率可以提高到每次16个时钟周期。
2．5 触摸坐标计算
由于四线电阻触摸屏中，Y方向位置电压从下向上逐渐增加，X方向位置电压从右向左逐渐增加，因此Y，X位置电压对应的坐标原点在触摸屏的右下角。为了获得工程上使用的X，Y坐标值(即将坐标原点移为左下角)，应将X位置电压转换值求补。另外，X，Y位置电压转换值还必须与显示屏幕的点阵(采用的液晶为240×160点阵)相对应。因此校正后的X，Y坐标计算公式为：

式中：Xmax，Xmin为X位置电压转换结果的最大、最小值；Ymax，Ymin为Y位置电压转换结果的最大、最小值；Y，X为触摸点位置电压的转换值；x，y为校正后的触摸点坐标。

3 触摸屏与微机的接口
3．1接口电路
应用ADS7846实现触摸屏与单片机80C55的接口电路如图5所示，触摸屏的X+，X-，Y+，Y-分别与ADS7846的相应端连接，当控制字中A2A1-A0=001时，通过片内模拟开关的切换，将X+接电源VCC，X-接地，将Y+与Y-端以差动形式接到A／D转换器的输入端，A／D转换器的结果就是Y位置电压。类似当控制字中A2A1A0=101时，A／D转换器的结果就是X位置电压。单片机与ADS7846间的数据传送采用串行通信方式时，由于单片机串口方式1～3为异部通信方式，与ADS7846的时序不相配；串口方式0为移存器方式，虽然与ADS7846时序可以配合，但串口数据输入／输出使用同一端子RXD(TXD)为同步脉冲输出端)，ADS7846数据输入／输出采用不同端子DIN，DOUT。为了实现正确的数据双向传送，设计了双向数据芯片GAL，该芯片的功能是当E=O时，数据传送方向为Y到A；当E=1时，传送方向为B到Y。ADS7846的笔中断信号接P2．4，当信号有效时，单片机发送控制字。ADS7846的忙信号BUSY接P2．6，在BUSY信号的下降沿，单片机接收A／D转换结果。

3．2 接口程序
当触摸触摸屏时，ADS7846中断信号有效，单片机检测到这一有效信号后，先送测量X坐标控制字，并检测BUSY信号是否有下降沿到来，下降沿到来后，读X位置电压；再送测量Y坐标控制字，获取Y位置电压。将得到的X，Y位置电压用式(1)、式(2)进行计算便得到触摸点的X，Y坐标。软件流程如图6所示。

4 结语
设计的触摸屏接口电路具有下列优点：通过增加双向传输GAL芯片，解决了51系列单片机与触摸屏控制器ADS7846的串行通信问题；通过对触摸点位置电压进行校正，获得了正确的触摸坐标；接口电路易于实现，实用性强。