3.2 电阻式触摸屏的接口电路与坐标值获取
图3为ADS7846与PhilipsARM7芯片LPC2210的接口电路。
ADS7846芯片通过片内模拟电子开关的切换,将X+(Y+)端接正电源VCC,X-(Y-)接地,将X+(Y+)和X-(Y-)端以差动形式接到A/D转换器的输入端。
当用笔点击触摸屏的不同位置时,由于输入到A/D转换器的电压不同(见前面的分压原理),经过A/D转换后就得到笔触点的输出值,该输出值与笔触点的位置成近似线性关系。因此ADS7846就可以得到笔触点在触摸屏上的相对位置。
3.3 误差产生的原因及消除方法
对坐标值精度产生影响的原因主要有:
①触摸屏本身电阻材料的均匀性,由于材料均匀性的问题,可能导致电压分压的不均匀,必然影响输出的精度。
②触摸在按下和释放过程中的抖动问题。
③ADS7846模拟开关的内阻和A/D转换器自身的转换精度。
④ESD干扰问题。
第①个和第③个问题是器件的固有问题,无法消除。对第②个问题,可通过软件进行键削抖。采用两次键值比较是一个较好的方法,具体工作原理是连续测量X,Y坐标值两次,然后进行比较,若相同或相差在允许的误差范围内就认为是有效键,否则为无效键。
关于ESD问题,这个是设计时主要面对的问题,具体措施主要采取一下几点:
(1)ADS7846的模拟地与系统的数字地不是一点相连。数字的干扰由公共阻抗耦合到ADS7846的模拟地,产生干扰造成抖动。解决办法是模拟地与数字地一点连接。
(2)ADS7846的逐次比较型A/D转换器对电源及数字写入非常敏感,解决方法是在电源引脚附近放置一个10μF的旁路电容,在参考电压输入端也放置一个0.1μF的旁路电容。
(3)在电磁干扰比较强的场合,为了防止触摸屏的引脚产生的高频干扰脉冲对ADS7846产生干扰,应在关键引脚DCLK,DIN,DOUT对地接0.001μF的高频整波电容。在PCB布线的时候屏到芯片的连线也应该以短粗为主。