| XPT2046触摸屏实验过程详解与STM32代码解析 | 您所在的位置：网站首页 › mini2触摸屏休眠磁铁位置怎么设置 › XPT2046触摸屏实验过程详解与STM32代码解析 |
XPT2046触摸屏实验过程详解与STM32代码解析
|
触摸屏的简介触摸屏的控制 XPT2046芯片简介1. XPT2046 的初始化2. XPT2046 读取 X、Y 值3. 物理坐标值的数据处理
学习目标：
1.复习 STM32 的硬件 SPI
2.学习触摸屏的原理做触摸屏实验
触摸屏的简介
现在的液晶屏大部分都带触摸了，一般我们使用比较多的是电阻式触摸屏（多点触摸属 于电容式触摸屏，比如几乎所有智能机都支持多点触摸，它们所用的屏就是电容式的触摸屏） 我们彩屏上面带的也是电阻式的触摸屏。 电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，它是一种多层的复 合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电 阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层 涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000 英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。 从上面的简介，我们知道触摸屏都需要一个 AD 转换器，也就是要将电压变化读取出 来，供主机求出触摸的位置。而我们彩屏上面使用的触摸芯片是XPT2046。XPT2046 的特点主要有： 1. 一款 4 导线制触摸屏控制器，采用 SPI 模式进行通信。 2. 内含 12 位分辨率 125KHz 转换速率逐步逼近型 A/D 转换器。 3. 支持从 1.5V 到 5.25V 的低电压 I/O 接口。 XPT2046 应该有 16 个引脚，如图：
3PZ6808L触摸屏的原理图 XPT2046 说起来其实就是一个 AD 转换器，所以它适合不需要什么初始化设置的， 而具体的初始化其实也就是单片机 IO 的初始化和 SPI 的初始化。 这次 STM32 是使用 SPI1 来进行操作，SPI 的设置其实在前几节课已经讲过了，这 里就不重复讲了，初始化的具体代码如下： /********************************************************************** * Function Name : TOUCH_Init * Description : 初始化触摸屏 * Input : None * Output : None * Return : None **********************************************************************/ void TOUCH_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* SPI 的 IO 口和 SPI 外设打开时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE); /* TOUCH-CS 的 IO 口设置 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); /* TOUCH-PEN 的 IO 口设置 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); SPI1_Config(); /* 要使用 FLASH 来存储校正参数，所以注意之前要初始化 */ /* 检测是否有校正参数 */ FLASH_ReadData(&TouchAdj.posState,TOUCH_ADJ_ADDR, sizeof(TouchAdj)); if(TouchAdj.posState != TOUCH_ADJ_OK) { TOUCH_Adjust(); //校正 } }在这个函数中，调用了 SPI1 的初始化函数，和触摸屏的校正程序，下面是 SPI1 的初始化程序，校正原理我们在后面在讲述。 /********************************************************************** * Function Name : SPI1_Config * Description : 初始化 SPI2 * Input : None * Output : None * Return : None *********************************************************************/ void SPI1_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure; /* SPI 的 IO 口和 SPI 外设打开时钟 */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE); /* SPI 的 IO 口设置 */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7); //PA5.6.7 上拉 /********************************************************************/ /******************* 设置 SPI 的参数 *********************************/ /********************************************************************/ SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;//选择全双工SPI 模式 SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主机模式 SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; //8 位 SPI SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High; //时钟悬空高电平 SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge; //在第二个时钟采集数据 SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //Nss 使用软件控制 /* 选择波特率预分频为 256 */ SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;//从最高位开始传输 SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7; SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure); } 2. XPT2046 读取 X、Y 值我们知道，触摸屏根据方向，分为 X 轴和 Y 轴两个部分，通过读取 X 轴和 Y 轴的 数据，我们就可以知道触摸屏触摸的位置了，就像数学上面的，知道了 x 坐标和 y 坐标， 那么就可以确定在坐标轴上面一个点的位置。 如何读取 XPT2046 的数据呢？接下来我们来看一个时序图： |
当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在 X 和 Y 两个方向上的电压发生变化，产生信号，然后控制器读取信号，并计算出手指触摸的位置， 这就是电阻式触摸屏的原理。 
其引脚说明如下：
从上面的引脚图，我们知道，XPT2046 跟单片机的主要引脚主要有：BUSY、DIN（单 片机 SPI 输出端）、CS、DCLK（单片机 SPI 时钟端）、PEN（笔触中断）、DOUT(单片机 SPI 输入端)
8 位总线接口，无 DCLK 时钟延迟，24 时钟周期转换时序，XPT2046 完成一个完整的转换需要 24 个串行时钟，也就是需要 3 个字节的 SPI 时 钟。对照上图，XPT2046 前 8 个串行时钟，是接收 1 个字节的转换命令，接收到转换 命令了之后，然后使用 1 个串行时钟的时间来完成数据转换（当然在编写程序的时候， 为了得到精确的数据，你可以适当的延时一下），然后返回 12 个字节长度（12 个字节 长度也计时 12 个串行时钟）的转换结果。然后最后 3 个串行时钟返回三个无效数据。所以读取一个完整转换过程为： 1.发送 1 个 8 字节的控制命令 2.在这里可以小延时一下，如果你 SPI 时钟周期比 XPT2046 转换周期慢许多，不用延时也可以。 3.读取 2 个字节的返回数据。 4.进行数据处理。也就是丢弃最后读取到的 3 位数据。 我们需要读取两个数据，一个 X 轴数据和一个 Y 轴数据，所以我们这里需要两个控 制命令。 一个完整的控制命令的结构为： 
从上图，我们可以得到两个命令，读取 X 轴的命令为：0xD0。而读取 Y 轴的命令 为：0x90。程序实现为：【本文地址】