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1、南京林业大学本科毕业设计（论文）题目：基于1T单片机的4. 3寸触摸彩屏应用程序开发学 院：机械电子工程学院专 业：测控技术与仪器学号：070307222学生姓名：指导教师：职称：副教授年五月三十日 随着现代电子产品设计技术的不断发展，电子产品的设计，尤其是人机交互界面的设 计越来越趋向于人性化。触摸屏凭借其独特的操作特性，应用日益广泛，它配合微控制器 使用，能使嵌入式设备或手持式设备具有更加良好的人机交互界面，操作更加方便快捷。本文设计了一种基于W77E58单片机的3.5英寸彩色液晶触摸屏，旨在研究电子技术 在触摸屏技术中的应用。本文完成了系统硬件及软件的设计与制作，实现了 LCD显示和 触
2、摸屏的坐标读取。选用W77E58单片机作为控制器，ADS7846为触摸屏控制器， IETR320240B240作为触摸屏。设计过程中程序采用C语言编写，程序使用Keil uVision4编译软件编译成单片机可执 行的机器码。关键词：W77E58； IETR320240B240；触摸屏控制器.ABSTRACTWith modem electronic products design and technology development, electronic product design, especially the design of the man-machine interface to
3、wards more humane. Touch screen with its unique operating characteristics, application increasingly extensively, it can make embedded equipment or handheld devices has more good man-machine interface, operation more convenient and quick.This paper introduces a design which3.5 inch Touch Screen based
4、 on microcontroller W77E5&aims to study electronic technology application in touch screen technology.This paper completed the system hardware and software design and production, realizing the LCD display and reading choosing of touch screen coordinates. W77E58 single chip microcomputer as controller
5、, ADS7846 as touch screen controller, IETR320240B240 as touch screen.The design process procedure using C language, programs use Keil uVision4 software compiled into the microcontroller executable machine code.Keywords: Touch Screen； Touch Screen Controller； SPI第一章绪论11.1研究目的及意义11.2国内夕卜研究近况31.3 主要完成任
6、务4第二章 基于1T单片机的4.3寸触摸彩屏的整体设计52.1整体设计52.2触摸屏工作原理52.2.1触摸屏的分类及特点52.2.2电阻式触摸屏工作原理72.3 ADS7846的基本特性与典型应用92.3.1基本特性92.3.2弓I脚功能92.3.3内部结构102.3.4主要参数和工作方式112.3.5转换吋序132.4 控制核心STC12C5A60S2132.5 SPI 接口152.6本章小结17第三章基于触摸屏控制器ADS7846的触点坐标和压力的测量与计算183.1触点坐标值的标定183.2触摸压力原理及测量公式的推导193.3本章总结20第四章 基于1T单片机的4.3寸触摸彩屏硬件设
7、计与制作214.1使用的触摸屏简介214.1.1模块特性214.1.2液晶应用接口及总线吋序224.1.3总线吋序234.1.4命令表244.1.5色彩数据对照说明274.1.6屏幕行列分布位置284.2硬件电路连接设计284.2.1原理性电路连接284.2.2实际电路连接294.3本章总结31第五章 基于1T单片机的4.3寸触摸彩屏的程序设计与调试325.1触摸屏主程序335.2基于Keil uVision4软件的程序编译345.3触摸屏加电运行355.4本章总结37结束语38致谢39参考文献40第一章绪论1.1研究目的及意义触摸屏作为一种便捷的输入接口，具有坚固耐用、反应速度快、节省空间等
8、 优点，是操作人员和机器之间交流的桥梁.利用这种技术我们用户只要用手指轻 轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作从而使人机交互更为 直截了当。触摸屏的优点如下：1. 简单易用性（Simple） 利用触摸屏进行人机对话，在屏幕用户界面上， 使用者仅需用手指触摸所需要的内容即完成交互过程。对没有接触过计算机的用 户来讲，不会产生面对键盘时的困惑和恐惧心理，也不会像鼠标或轨迹球一样难 以控制。应用触摸屛的计算机系统一般都具有良好且友善的交互界面，用户在使 用之前不需要经过培训即可操作自如。2. 灵活性（Flexible） 触摸屏不像利用数字接口的按钮或键盘一样，它完 全由软件进行各项设
9、置，然后即可实现交互输入。如果是兼容鼠标的触摸屏，则 只需加载它的驱动程序即可替代鼠标的操作。凭借系统提供的菜单，用户可以输 入并获得大量的信息。3经济性（Economic） 触摸屏具有很好的商业价值。因为无论功能多么强 大的产品，都应该具有易操作使用的特点。像早期的计算机，程序语言全用机器 代码，输出的结果只是一些圆孔，非专业人员根本不可能掌握，故应用范围受到 了很大限制。应用程序可以很方便地利用触摸屏进行交互，而且同其他输入设备 相比，触摸屏的耐用性与可靠性明显增强。因此从这种意义上讲，触摸屏具有良 好的经济性。触摸屏的应用范围非常广泛，下面以国外的有关情况进行说明。1. 商店付款系统（G
10、rocery Checkout） 现在许多商店的结算柜台使用了计 算机交互式终端设备。顾客通过操作触摸屏即可以打印出标有货物名称，价格的 付款单，而且可以根据购物的种类及购物次数给以折扣。在终端机上可以利用满 屏的视频图像为产品促销，顾客根据自己的需要可以对商品进行查询。商商店管 理者通过分析购销商品的数据以确定顾客的需要。2. 入场券查询预定系统(Ticketing Kiosks) 过去看棒球(ballpark)比赛要 到售票处排长队买票，即费时间又费精力。最新推出的使用触摸屏的入场券查询 预订系统完全解决可这一个问题。在系统屏幕上显示出可预订的座位，你可以通 过触摸选择其中一个座位，这时屏
11、幕上就会显示出你从这一位置观看比赛场地的 效果，如果感到效果不理想在选择另外一个。当你确定预订的座位之后，将你的 信用卡放进系统中即可完成预订过程。3. 视频音乐点播机(Video Jukebox)视频音乐点播机中储存有2500首带有 画面的歌曲、250首视频音乐及卡拉0K歌曲，通过触摸屏可以对这些内容进行选 择。有些视频音乐点播机还有供你选用的游戏软件，你只需触摸屏幕即可以玩这些 生动有趣的游戏。与视频音乐库联网的视频音乐点播机则可供选择使用的内容更 加丰富。4. CD预览系统(CD Preview) 到超级市场准备购买音乐CD时，你就会 遇到带有触摸屏的交互式查询演示系统(Interact
12、ive Kiosk) CD预览系统。通 过触摸显示屏幕，选择音乐的种类，演唱者或者主题内容，CD预览系统就会对你 的购买提高帮助。5游戏(Game) 使用触摸屏的游戏机与视频扑克(Video Poker)机的数量 正在逐渐增加。这些具有友好交互性的系统在不使用令人感到迷惑的按钮组的情 况下，操作更加简单，一台机器可存放多种游戏，使用者仅需用手指点触屏幕即 可进入生动有趣的游戏王国。这种游戏控制方式更加适合初学者，节奏感增强， 因而深受游戏爱好者的欢迎。6. 金融交易(Financial Trading)在金融交易中，速度与准确性是极为重要 的两个因素。触摸屏的使用为用户提供了轻松与迅速处理瞬息
13、变化的信息的手段, 用户不需要经过培训，根据屏幕的显示内容作出决断，并随即点触屏幕即完成决 策。因此触摸屏可以让使用者将精力完全集中在交易上，而不需要思考如何操作 交易系统。7. 工业自动化(Industrial Automation) 在工厂车间中，触摸屏是首选的接 口设备，因为它具有很强的适应性而比键盘，鼠标，轨迹球更有优越性。触摸屏 易于使用，易于掌握，低操作故障率是任何其它输入设备无法比拟的。当触摸屏 工作在恶劣的环境下，如灰尘，油污，潮湿，磨损划伤等，都不会照成触摸屏的 损坏。因此在工业自动化中触摸屏可以发挥很好的作用。&自助快餐(FastFood-Self-Service) 在主要
14、的快餐连锁店中，顾客可以通 过自己的操作预订快餐。带有触摸屏的显示器显示了逼真的快餐图片与价格，你 只需要简单地触摸你喜欢的品种即可完成预订。这种系统的应用提高了服务人员 的工作效率，并且避免了高峰时间(例如午餐)因就餐人数增多，快餐销售紧张 的情况。9.电子付款销售系统(POS-PointofSale) 大多数酒店经营者们已经发现带 有触摸屏的POS终端比采用传统的现金登记具有更多优越性；触摸输入设备成本 低，办理事务的速度快，减少了培训时间，便于使用者集中精力思考问题，提高 了雇员的工作效率。并且POS系统在软件的支持下，系统显示菜单项目的内容与 价格很容易修改。由于通过显示器办理业务，不
15、用现金交易，因而降低了错误率叫我国触摸屏技术的研究，触摸屏的品种，质量都不如国外厂家，没有形成规 模生产，其开发的深度与广度远远没有达到实际要求。触摸屏成本低，操作简便, 有利于推广，普及，并可培养，提高人们对计算机的兴趣，从而调动起学习计算 机的积极性。因此在我国大力发展触摸屏产业，开发各种实用性，专业化的触摸 屏意义是非常重要的。1.2国内外研究近况在国外，对利用单片机直接控制存储设备的研究早已开始，而且相关的产品 已经面世在我国此类设计方案众多。比如牡丹江师范学院物理与电子工程学院白龙， 李月英等人以AVR单片机Atmegal61为控制核心设计一种硬件电路简单、经济实 用的触摸屏控制系统.触摸屏的显示部分为320x240点阵型液晶显示器.动态开 关扫描电路通过集电极开路结构的反向器SN7406N来实现，开关扫描主要是通过 单片机控制A/D转换器在两层导电层之间交替进行采样.此系统可以应用在工 业控制领域，实现人机交互功能3又如天津工业大学的袁臣虎等人在Winbond 单片机W77E516与触摸屏之间采用Modbus协议实现异步串行通信的方法.系统选 用具有标准Modbus通信协议接口的SOLCN S534T型触摸屏,同时给出了基于单片 机W77E516的简单硬件电路，运用Modbus通信协议；再如李数函，杨冬云等人 设计改进现在复杂的触摸屏驱动，
