STM32驱动2.4寸UNO触摸屏

网络孤客

就是这种屏，商家给的例程在arduino是可以使用触摸功能，但其他例程只能显示。如何使用触摸功能呢


一、显示
屏幕后已把的引脚标注好了，使用ILI9341驱动芯片，8080-I 8位总线接口。具体如何驱动不细说，参考商家例程





二、电阻触摸屏原理

1、此屏幕并没有使用触摸芯片，只是使用最原始的连接方式。由表面硬涂层、两个ITO 层、间隔点以及玻璃底层构成。两个ITO 层是触摸屏的关键结构，它们是涂有铟锡金属氧化物的导电层。两个ITO 层之间使用间隔点使两层分开，当触摸屏表面受到压力时，表面弯曲使得上层ITO 与下层ITO 接触，在触点处连通电路。两个ITO 涂层的两端分别引出X-、X+、Y-、Y+四个电极（见图），这是电阻屏最常见的四线结构。


2、当触摸屏被按下时，两个ITO 层相互接触，从触点处把ITO 层分为两个电阻，且由于ITO 层均匀导电，两个电阻的大小与触点离两电极的距离成比例关系，利用这个特性可检测坐标，这也正是电阻触摸屏名称的由来。
3、检测方法
计算X坐标时，在X+电极施加驱动电压Vref，X-极接地，所以X+与X-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过Y+电极采集得到，由于ITO 层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点X 坐标与屏宽度（Width，象数值）之比。
X = Vy+ / Vref * Width
计算Y 坐标时，在Y+电极施加驱动电压Vref，Y-极接地，所以Y+与Y-处形成了匀强电场，而触点处的电压通过X+电极采集得到，由于ITO 层均匀导电，触点电压与Vref之比等于触点Y 坐标与屏高度（Height,象数值）之比。
Y = Vx+ / Vref * Height


三、寻找引脚
根据触摸屏原理
1、因为要测量电压，其中X+与Y+必须使用模拟引脚（J3中的其中两个）
2、这两个引脚与想对应的引脚之间必定存在一定电阻，对应引脚为X-与Y-
我的屏经测量LCD_CS/LCD_D1、LCD_RS/LCD_D0之间约有几百欧电阻值。锁定这两对引脚，至于与X/Y轴如何对应，驱动编写后测试一下就可以知道。

四、触摸驱动
因为显示与触摸同时使用4个引脚，因此要进行功能切换
1、设置X轴采样，把Y+与Y-设置为模拟输入，并设置Y+为ADC采集。X+高电平，X-低电平

void Touch_Y_Setup(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  GPIO_InitStruct.Pin = ADC_YP_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(ADC_YP_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
  
  GPIO_InitStruct.Pin = ADC_YM_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(ADC_YM_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);

  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_8;
  //sConfig.Rank = ADC_RANK_CHANNEL_NUMBER;
  sConfig.Rank = 1;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5;
  if (HAL_ADC_ChangeChannel(&hadc, &sConfig) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  HAL_GPIO_WritePin(ADC_XP_GPIO_Port, ADC_XP_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_GPIO_WritePin(ADC_XM_GPIO_Port, ADC_XM_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}


2、采集数据，连续采集两次，如果两次差异大认为没有触摸动作（X+引脚悬空），如果差异不大（我设置AD值为20以内），认为有效，取两次平均值输出。

uint16_t Get_Value(void)
{
  uint16_t Value[2];
  uint8_t i;
  uint16_t Differ;
  for (i=0;i<2;i++)
  {
    HAL_ADC_Start(&hadc);                         // 启动ADC转换
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 10);         // 等待转换完成，时间为50ms
    Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc);
  }
  HAL_ADC_Stop(&hadc);
  Differ = Value[0]>Value[1] ? Value[0]-Value[1] : Value[1]-Value[0];
  if ((Differ > ADC_DIFFER) || (Value[0] == 0) || (Value[1] ==0))
    return 0xFFFF;
  else
    return Value[0]+Value[1] >> 1;              // 取平均值
}


3、GPIO恢复显示设置

void Touch_Y_MspDeInit(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  HAL_GPIO_WritePin(ADC_YP_GPIO_Port, ADC_YP_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_GPIO_WritePin(ADC_YM_GPIO_Port, ADC_YM_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  
  GPIO_InitStruct.Pin = ADC_YP_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(ADC_YP_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
  
  GPIO_InitStruct.Pin = ADC_YM_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(ADC_YM_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}


4、触摸屏校准，获取直线公式

void TouchScr_Calibration(void)
{
  uint16_t Ad_X1,Ad_X2,Ad_Y1,Ad_Y2;
  _adc Calib_Datas[5];

  Calib_Datas[0] = Get_Point_Data(CROSS_CENTRE,CROSS_CENTRE);
  Calib_Datas[1] = Get_Point_Data(CROSS_CENTRE,LCD_H - CROSS_CENTRE);
  Calib_Datas[3] = Get_Point_Data(LCD_W - CROSS_CENTRE,LCD_H - CROSS_CENTRE);
  Calib_Datas[2] = Get_Point_Data(LCD_W - CROSS_CENTRE,CROSS_CENTRE);
  Calib_Datas[4] = Get_Point_Data(LCD_W>>1,LCD_H>>1);

  Ad_X1 = Calib_Datas[0].x+Calib_Datas[1].x>>1;
  Ad_X2 = Calib_Datas[2].x+Calib_Datas[3].x>>1;
  Ad_Y1 = Calib_Datas[0].y+Calib_Datas[2].y>>1;
  Ad_Y2 = Calib_Datas[1].y+Calib_Datas[3].y>>1;
  Delta_X = (Ad_X2-Ad_X1)/(LCD_W-2*CROSS_CENTRE);                     // 计算X方向每点的AD值
  Delta_Y = (Ad_Y2-Ad_Y1)/(LCD_H-2*CROSS_CENTRE);                     // 计算y方向每点的AD值
  X0 = Ad_X1 - Delta_X * CROSS_CENTRE;                    // X方向0点处AD值
  Y0 = Ad_Y1 - Delta_Y * CROSS_CENTRE;                   // Y方向0点处AD值
}


5、AD值反算坐标点

_position Cal_Pos(_adc Value)
{
  _position Pos;
  Pos.x = (uint16_t)((Value.x - X0) / Delta_X);                   // 反算X方向AD值对应的点位
  Pos.y = (uint16_t)((Value.y - Y0) / Delta_Y);                   // 反算Y方向AD值对应的点位
  return Pos;
}


五、效果
1、触摸屏校准


2、校准时获取的AD值，基本呈线性关系，中心点值可以忽略


3、简单手写效果，采样间隔有点大，所有断续情况稍严重。

guer

找个开发板程序，直接修改下

confessor

能点屏幕的都是大神！

11651189

这是在手搓触摸驱动啊！

liqh

谢谢分享，我也想学习一下

oldeagle

坐等高手

add

原理讲的通俗易懂

inthsunshine

电容屏更有意思，我原来是电阻屏，后来重买电容屏，读出来的坐标已经处理过的，不用转换

inthsunshine

11651189 发表于 2024-9-14 15:38
这是在手搓触摸驱动啊！

电阻屏触摸接口协议比较简单，电容屏直接用I2C更简单

wlhcq

这技术贴非常的实用。

ly0166225

各个厂商的驱动各有差异的

茶壹杯

感谢分享


这行的 >>1 是啥意思？  注释说是 取平均值，没看懂

网络孤客

茶壹杯 发表于 2024-9-16 23:44
感谢分享

右移一位，相当于除2

茶壹杯

网络孤客 发表于 2024-9-17 13:41
右移一位，相当于除2

右移２位，是除4 吗
如果要除3 这样的奇数的时候怎么个移法？

网络孤客

茶壹杯 发表于 2024-9-17 19:27
右移２位，是除4 吗
如果要除3 这样的奇数的时候怎么个移法？

是的
移位做除法只能用于除数为2、4、8...
如果除2，并进行四舍五入，先加1，再右移1位
如果除4，并进行四舍五入，先加2，再右移2位

茶壹杯

网络孤客 发表于 2024-9-17 21:03
是的
移位做除法只能用于除数为2、4、8...
如果除2，并进行四舍五入，先加1，再右移1位

如果不管四舍五入  就不用先加1或2了对吗

ckvlhf

电阻触摸的就那几款芯片，找个别家的参考下。

网络孤客

茶壹杯 发表于 2024-9-17 21:11
如果不管四舍五入  就不用先加1或2了对吗

是的是的