實驗報告三觸摸屏控制

1、 南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 綜合實驗三 觸摸屏控制 一、實驗?zāi)康耐ㄟ^本次實驗進一步熟悉MagicARM2410 GPIO、UART、RTC，步進電機，直流電機，IIC的工作原理，能熟悉的編程控制；熟悉觸摸屏中斷控制，學(xué)會s3c2410ADC的配置。二、實驗基本原理通過設(shè)置GPIO口及液晶觸摸屏控制器等相關(guān)寄存器來達觸摸相應(yīng)菜單鍵來控制直流步進電機的轉(zhuǎn)動、加速減速和改變方向，并同步超級終端。（一）觸摸屏原理觸摸屏按其工作原理的不同分為表面聲波屏、電容屏、電阻屏和紅外屏幾種。而常見的又數(shù)電阻觸摸屏。電阻觸摸屏的屏體

2、部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。 圖 1 觸摸屏結(jié)構(gòu)如圖2所示，當(dāng)手指或筆觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導(dǎo)電層（頂層）接通X 軸方向的5V 均勻電壓場(圖a)，使得檢測層（底層）的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y到這個接通后，進行A/D 轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V 相比即可得觸摸點的X 軸坐標(biāo)為（原點在在靠近接地點的那端）：Xi=L

3、xVi / V（即分壓原理），同理得出Y 軸的坐標(biāo)，這就是所有電阻技術(shù)觸摸屏共同的最基本原理。 圖 2 觸摸屏構(gòu)造使用觸摸屏之前，要對觸摸屏進行初始化設(shè)置。觸摸屏中斷服務(wù)程序，進行ADC轉(zhuǎn)換后輸出顯示。（二）步進電機步進電機是一種將電脈轉(zhuǎn)化為角位移的數(shù)據(jù)控制電機，即給它一個脈沖信號，它就按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度。用戶可以通過設(shè)置脈沖的個數(shù)來控制角位移量，從而實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位操作；另外，通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動速度和加速度，從而實現(xiàn)調(diào)速的目的。當(dāng)然，對于步進電機各組繞組（即內(nèi)部線圈）的控制脈沖要有一定的順序，否則電機無法正常旋轉(zhuǎn)。MagicARM2410試驗箱上的步進電機為四項步進電機

4、，電機驅(qū)動為18°。S3C2410A的GPIO驅(qū)動能力有限，必須通過ULCN2003達林頓集成驅(qū)動芯片驅(qū)動步進電機，在步進電機和驅(qū)動電路之間連接了電阻，防止控制紊亂造成電機的損壞。（三）S3C2410AS3C2410A具有4路PWM輸出，輸出口分別是TOUT0TOUT3，其中兩路帶有死區(qū)控制功能。為了能夠正確輸出PWM信號，需要正確設(shè)置GPBCON寄存器選擇相應(yīng)I/O口味TOUTx功能。然后，通過TCFG0寄存器為PWM定時器時鐘源設(shè)置預(yù)分頻值，通過TCFG1寄存器選擇PWM定時器時鐘源。接著，通過TCNMPB0設(shè)置PWM占空比。最后，通過TCON寄存器啟動PWM定時器，即可輸出PW

5、M信號。（四）直流電機直流電機的控制相對較為簡單。調(diào)節(jié)PWM的分頻，占空比等改變PWM的輸出，最終實現(xiàn)電機的調(diào)速。根據(jù)電路圖可以，當(dāng)TOUT0為低電平的時候，電機反轉(zhuǎn)或者停機；當(dāng)TOUT0為高電平的時候，電機反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)，停機。（五）設(shè)計過程本實驗主要考察對LCD排版及觸摸屏觸摸點的設(shè)置，直流電機和步進電機的控制。實驗過程中，現(xiàn)在主函數(shù)中對LCD排版，進行JTAG仿真，測試排版中各矩形框的左上角和右下角坐標(biāo)值。之后把這些坐標(biāo)值代入主函數(shù)相應(yīng)的語句中，使觸摸這個矩形框內(nèi)任意一點時能選擇相應(yīng)的功能。此時，最好把觸摸屏中斷服務(wù)程序里顯示坐標(biāo)值的語句注掉，以免超級終端上總是顯示坐標(biāo)值，不利于直觀地讀取超

6、級終端信息。再次進行JTAG仿真即可實現(xiàn)此實驗的功能。三、主要儀器設(shè)備及耗材硬件：PC機一臺， MagicARM2410教學(xué)實驗開發(fā)平臺一套軟件：Windows98/XP/2000系統(tǒng)，ADS 1.2集成開發(fā)環(huán)境，超級終端程序，JTAG仿真器四、實驗步驟1、安裝Wiggler JTAG仿真器并打開；2、運行超級終端，新建一個連接；3、啟動ADS 1.2，建立工程，在src組中的main.c中編寫主程序代碼；4、選用DebugRel生成目標(biāo)，編譯鏈接工程，選擇【Debug】，進行JTAG仿真。5、根據(jù)自己的排版，測量所需要的矩形框的點的坐標(biāo)，把坐標(biāo)值代入程序中，使觸摸這個矩形框內(nèi)的任意一點都能進

7、行所需要的操作。6、再次進行JTAG仿真，按照LCD顯示屏上的菜單選擇操作；7、根據(jù)LCD顯示屏及超級終端上的反饋結(jié)果調(diào)試程序。五、實驗流程圖圖 3 原理框圖圖 4 觸摸屏ADC設(shè)計圖 5 主函數(shù)流程圖六、實驗結(jié)果1、主菜單界面： 圖 6 主頁面2、功能一，點亮小燈：圖 7 點亮小燈3、功能二，步進電機控制：圖 8 步進電機5、功能三，直流電機控制：圖 9 直流電機 七、實驗總結(jié)在前面兩個綜合實驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合觸摸屏控制的源代碼及相關(guān)資料，實現(xiàn)了觸摸屏控制直流、步進電機的加速和減速、正反轉(zhuǎn)，并在超級終端和液晶屏上同步顯示轉(zhuǎn)速；本實驗還格外增加了一個小燈測試的功能，實驗中的每個功能通過case語

8、句來調(diào)用。在前面實驗中有關(guān)于步進電機跟直流電機的內(nèi)容，控制轉(zhuǎn)速跟方向，所以能將之前的程序移植到本實驗當(dāng)中，通過觸摸屏上的指令實現(xiàn)對電機的控制，再加上在LCD實驗中，能夠在屏幕上規(guī)劃出一塊區(qū)域再寫字，同時也要用到漢字取模和圖片取模軟件，可以看出每一個實驗都是逐漸推進，層層加深的。實驗過程中，先在主函數(shù)中對LCD排版，進行JTAG仿真，測試排版中各矩形框的左上角和右下角坐標(biāo)值。之后把這些坐標(biāo)值代入主函數(shù)相應(yīng)的語句中，使觸摸這個矩形框內(nèi)任意一點時能選擇相應(yīng)的功能。此時，最好把觸摸屏中斷服務(wù)程序里顯示坐標(biāo)值的語句注掉，以免超級終端上總是顯示坐標(biāo)值，不利于直觀地讀取超級終端信息。再次進行JTAG仿真即可實現(xiàn)此實驗的功能。實驗中有幾點印象很深刻：一是在左下角設(shè)定了一個小區(qū)域，能對當(dāng)前操作進行說明，有四行，可以不斷刷新顯示新的字符；二是設(shè)置了觸屏功能，點一下屏幕功能區(qū)域會亮，再次點即會滅，通過if條件語句實現(xiàn)該功能；三是數(shù)碼管顯示當(dāng)前速度級