pos機觸摸屏幕壞了能修嗎,F7水星開發板資料連載第三十五章觸摸屏實驗

新聞資訊 | 2023-05-17 12:50 | 投稿人：pos機之家

網上有很多關于pos機觸摸屏幕壞了能修嗎,F7水星開發板資料連載第三十五章觸摸屏實驗的知識，也有很多人為大家解答關于pos機觸摸屏幕壞了能修嗎的問題，今天pos機之家(www.www690aa.com)為大家整理了關于這方面的知識，讓我們一起來看下吧!

本文目錄一覽：

1、pos機觸摸屏幕壞了能修嗎

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1）實驗平臺：正點原子水星 STM32F4/F7 開發板

2）摘自《STM32F7 開發指南(HAL 庫版)》關注官方微信號公眾號，獲取更多資料：正點原子

3）全套實驗源碼+手冊+視頻下載地址：http://www.openedv.com/thread-13912-1-1.html

第三十五章觸摸屏實驗

本章，我們將介紹如何使用 STM32F767 來驅動觸摸屏，ALIENTEK 水星 STM32F767 開發

板本身并沒有觸摸屏控制器，但是它支持觸摸屏，可以通過外接帶觸摸屏的 LCD 模塊（比如

ALIENTEK LCD 模塊），來實現觸摸屏控制。在本章中，我們將向大家介紹 STM32 控制

ALIENTKE LCD 模塊（包括電阻觸摸與電容觸摸），實現觸摸屏驅動，最終實現一個手寫板的

功能。本章分為如下幾個部分：

35.1 電阻與電容觸摸屏簡介

35.2 硬件設計

35.3 軟件設計

35.4 下載驗證

35.1 觸摸屏簡介

目前最常用的觸摸屏有兩種：電阻式觸摸屏與電容式觸摸屏。下面，我們來分別介紹。

35.1.1 電阻式觸摸屏

在 Iphone 面世之前，幾乎清一色的都是使用電阻式觸摸屏，電阻式觸摸屏利用壓力感應進

行觸點檢測控制，需要直接應力接觸，通過檢測電阻來定位觸摸位置。

ALIENTEK 2.4/2.8/3.5 寸 LCD 模塊自帶的觸摸屏都屬于電阻式觸摸屏，下面簡單介紹下電

阻式觸摸屏的原理。

電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復合

薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導電電阻）

導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也涂有一層涂層、

在他們之間有許多細小的（小于 1/1000 英寸）的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。當手指

觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發生變化，在 X 和 Y 兩個方向上產生

信號，然后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據獲得的

位置模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。

電阻觸摸屏的優點：精度高、價格便宜、抗干擾能力強、穩定性好。

電阻觸摸屏的缺點：容易被劃傷、透光性不太好、不支持多點觸摸。

從以上介紹可知，觸摸屏都需要一個 AD 轉換器，一般來說是需要一個控制器的。

ALIENTEK LCD 模塊選擇的是四線電阻式觸摸屏，這種觸摸屏的控制芯片有很多，包括：

ADS7843、ADS7846、TSC2046、XPT2046 和 AK4182 等。這幾款芯片的驅動基本上是一樣的，

也就是你只要寫出了 ADS7843 的驅動，這個驅動對其他幾個芯片也是有效的。而且封裝也有一

樣的，完全 PIN TO PIN 兼容。所以在替換起來，很方便。

ALIENTEK LCD 模塊自帶的觸摸屏控制芯片為 XPT2046。XPT2046 是一款 4 導線制觸摸

屏控制器，內含 12 位分辨率 125KHz 轉換速率逐步逼近型 A/D 轉換器。XPT2046 支持從 1.5V

到 5.25V 的低電壓 I/O 接口。XPT2046 能通過執行兩次 A/D 轉換查出被按的屏幕位置，除此

之外，還可以測量加在觸摸屏上的壓力。內部自帶 2.5V 參考電壓可以作為輔助輸入、溫度測量

和電池監測模式之用，電池監測的電壓范圍可以從 0V 到 6V。XPT2046 片內集成有一個溫度傳

感器。在 2.7V 的典型工作狀態下，關閉參考電壓，功耗可小于 0.75mW。XPT2046 采用微小的

封裝形式：TSSOP-16,QFN-16(0.75mm 厚度)和 VFBGA－48。工作溫度范圍為-40℃～+85℃。

該芯片完全是兼容 ADS7843 和 ADS7846 的，關于這個芯片的詳細使用，可以參考這兩個芯片的 datasheet。

電阻式觸摸屏就介紹到這里。

35.1.2 電容式觸摸屏

現在幾乎所有智能手機，包括平板電腦都是采用電容屏作為觸摸屏，電容屏是利用人體感

應進行觸點檢測控制，不需要直接接觸或只需要輕微接觸，通過檢測感應電流來定位觸摸坐標。

ALIENTEK 4.3/7 寸 LCD 模塊自帶的觸摸屏采用的是電容式觸摸屏，下面簡單介紹下電容

式觸摸屏的原理。

電容式觸摸屏主要分為兩種：

1、表面電容式電容觸摸屏。

表面電容式觸摸屏技術是利用 ITO(銦錫氧化物，是一種透明的導電材料)導電膜，通過電

場感應方式感測屏幕表面的觸摸行為進行。但是表面電容式觸摸屏有一些局限性，它只能識別

一個手指或者一次觸摸。

2、投射式電容觸摸屏。

投射電容式觸摸屏是傳感器利用觸摸屏電極發射出靜電場線。一般用于投射電容傳感技術

的電容類型有兩種：自我電容和交互電容。

自我電容又稱絕對電容，是最廣為采用的一種方法，自我電容通常是指掃描電極與地構成

的電容。在玻璃表面有用 ITO 制成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構成一個電

容的兩極。當用手或觸摸筆觸摸的時候就會并聯一個電容到電路中去，從而使在該條掃描線上

的總體的電容量有所改變。在掃描的時候，控制 IC 依次掃描縱向和橫向電極，并根據掃描前后

的電容變化來確定觸摸點坐標位置。筆記本電腦觸摸輸入板就是采用的這種方式，筆記本電腦

的輸入板采用 X*Y 的傳感電極陣列形成一個傳感格子，當手指靠近觸摸輸入板時，在手指和傳

感電極之間產生一個小量電荷。采用特定的運算法則處理來自行、列傳感器的信號來確定手指

的位置。

交互電容又叫做跨越電容，它是在玻璃表面的橫向和縱向的 ITO 電極的交叉處形成電容。

交互電容的掃描方式就是掃描每個交叉處的電容變化，來判定觸摸點的位置。當觸摸的時候就

會影響到相鄰電極的耦合，從而改變交叉處的電容量，交互電容的掃面方法可以偵測到每個交

叉點的電容值和觸摸后電容變化，因而它需要的掃描時間與自我電容的掃描方式相比要長一些，

需要掃描檢測 X*Y 根電極。目前智能手機/平板電腦等的觸摸屏，都是采用交互電容技術。

ALIENTEK 所選擇的電容觸摸屏，也是采用的是投射式電容屏（交互電容類型），所以后

面僅以投射式電容屏作為介紹。

透射式電容觸摸屏采用縱橫兩列電極組成感應矩陣，來感應觸摸。以兩個交叉的電極矩陣，

即： X 軸電極和 Y 軸電極，來檢測每一格感應單元的電容變化，如圖 35.1.2.1 所示：

圖 35.1.2.1 投射式電容屏電極矩陣示意圖

示意圖中的電極，實際是透明的，這里是為了方便大家理解。圖中，X、Y 軸的透明電極

電容屏的精度、分辨率與 X、Y 軸的通道數有關，通道數越多，精度越高。以上就是電容觸摸

屏的基本原理，接下來看看電容觸摸屏的優缺點：

電容觸摸屏的優點：手感好、無需校準、支持多點觸摸、透光性好。

電容觸摸屏的缺點：成本高、精度不高、抗干擾能力差。

這里特別提醒大家電容觸摸屏對工作環境的要求是比較高的，在潮濕、多塵、高低溫環境

下面，都是不適合使用電容屏的。

電容觸摸屏一般都需要一個驅動 IC 來檢測電容觸摸，且一般是通過 IIC 接口輸出觸摸數據

的。ALIENTEK 7’LCD 模塊的電容觸摸屏，使用 FT5206/FT5426 做為驅動 IC，采用的是 15*28

的驅動結構（15 個感應通道，28 個驅動通道）。ALIENTEK 4.3’LCD 模塊則使用

GT9147/OTT2001A 作為驅動 IC，采用 17*10 的驅動結構（10 個感應通道，17 個驅動通道）。

這兩個模塊都只支持最多 5 點觸摸，本例程除 CPLD 方案的 V1 版本 7 寸屏模塊不支持外，

其他所有 ALIENTEK 的 LCD 模塊都支持，電容觸摸驅動 IC，這里只介紹 GT9147 的驅動，

OTT2001A、FT5206 和 FT5426 的驅動同 GT9147 類似，大家可以參考著學習即可。

下面我們簡單介紹下 GT9147，該芯片是深圳匯頂科技研發的一顆電容觸摸屏驅動 IC，支

持 100Hz 觸點掃描頻率，支持 5 點觸摸，支持 18*10 個檢測通道，適合小于 4.5 寸的電容觸摸

屏使用。

GT9147 與 MCU 連接是通過 4 根線：SDA、SCL、RST 和 INT。其中：SDA 和 SCL 是 IIC

通信用的，RST 是復位腳（低電平有效），INT 是中斷輸出信號，關于 IIC 我們就不詳細介紹了，

請參考第二十九章。

GT9147 的 IIC 地址，可以是 0X14 或者 0X5D，當復位結束后的 5ms 內，如果 INT 是高電

平，則使用 0X14 作為地址，否則使用 0X5D 作為地址，具體的設置過程，請看：GT9147 數據

手冊.pdf 這個文檔。本章我們使用 0X14 作為器件地址（不含最低位，換算成讀寫命令則是讀：

0X29，寫：0X28），接下來，介紹一下 GT9147 的幾個重要的寄存器。

1，控制命令寄存器（0X8040）

該寄存器可以寫入不同值，實現不同的控制，我們一般使用 0 和 2 這兩個值，寫入 2，即

可軟復位 GT9147，在硬復位之后，一般要往該寄存器寫 2，實行軟復位。然后，寫入 0，即可

正常讀取坐標數據（并且會結束軟復位）。

2，配置寄存器組（0X8047~0X8100）

這里共 186 個寄存器，用于配置 GT9147 的各個參數，這些配置一般由廠家提供給我們（一

個數組），所以我們只需要將廠家給我們的配置，寫入到這些寄存器里面，即可完成 GT9147 的

配置。由于 GT9147可以保存配置信息（可寫入內部 FLASH，從而不需要每次上電都更新配置），

我們有幾點注意的地方提醒大家：1，0X8047 寄存器用于指示配置文件版本號，程序寫入的版

本號，必須大于等于 GT9147 本地保存的版本號，才可以更新配置。2，0X80FF 寄存器用于存

儲校驗和，使得 0X8047~0X80FF 之間所有數據之和為 0。3，0X8100 用于控制是否將配置保存

在本地，寫 0，則不保存配置，寫 1 則保存配置。

3，產品 ID 寄存器（0X8140~0X8143）

這里總共由 4 個寄存器組成，用于保存產品 ID，對于 GT9147，這 4 個寄存器讀出來就是：

9，1，4，7 四個字符（ASCII 碼格式）。因此，我們可以通過這 4 個寄存器的值，來判斷驅動

IC 的型號，從而判斷是 OTT2001A 還是 GT9147，以便執行不同的初始化。

4，狀態寄存器（0X814E）

該寄存器各位描述如表 35.1.2.1 所示：

表 35.1.2.1 狀態寄存器各位描述

這里，我們僅關心最高位和最低 4 位，最高位用于表示 buffer 狀態，如果有數據（坐標/

按鍵），buffer 就會是 1，最低 4 位用于表示有效觸點的個數，范圍是：0~5，0，表示沒有觸摸，

5 表示有 5 點觸摸。最后，該寄存器在每次讀取后，如果 bit7 有效，則必須寫 0，清除這個位，

否則不會輸出下一次數據！！這個要特別注意！！！

5，坐標數據寄存器（共 30 個）

這里共分成 5 組（5 個點），每組 6 個寄存器存儲數據，以觸點 1 的坐標數據寄存器組為例，

如表 35.1.2.2 所示：

表 35.1.2.2 觸點 1 坐標寄存器組描述

我們一般只用到觸點的 x，y 坐標，所以只需要讀取 0X8150~0X8153 的數據，組合即可得

到觸點坐標。其他 4 組分別是：0X8158、0X8160、0X8168 和 0X8170 等開頭的 16 個寄存器組

成，分別針對觸點 2~4 的坐標。GT9147 支持寄存器地址自增，我們只需要發送寄存器組的首

地址，然后連續讀取即可，GT9147 會自動地址自增，從而提高讀取速度。

GT9147 相關寄存器的介紹就介紹到這里，更詳細的資料，請參考：GT9147 編程指南.pdf

這個文檔。

GT9147 只需要經過簡單的初始化就可以正常使用了，初始化流程：硬復位→延時 10ms→

結束硬復位→設置 IIC 地址→延時 100ms→軟復位→更新配置（需要時）→結束軟復位。此時

GT9147 即可正常使用了。

然后，我們不停的查詢 0X814E 寄存器，判斷是否有有效觸點，如果有，則讀取坐標數據

寄存器，得到觸點坐標，特別注意，如果 0X814E 讀到的值最高位為 1，就必須對該位寫 0，否

則無法讀到下一次坐標數據。

特別說明：FT5206 和 FT5426 的驅動代碼完全一模一樣，他們只是版本號讀取的時候稍有差異，讀坐標數據和配置等操作完全是一模一樣的。所以，這兩個電容屏驅動 IC，可以共用

一個.c 文件（ft5206.c）。電容式觸摸屏部分，就介紹到這里。

35.2 硬件設計

本章實驗功能簡介：開機的時候先初始化 LCD，讀取 LCD ID，隨后，根據 LCD ID 判斷

是電阻觸摸屏還是電容觸摸屏，如果是電阻觸摸屏，則先讀取 24C02 的數據判斷觸摸屏是否已

經校準過，如果沒有校準，則執行校準程序，校準過后再進入電阻觸摸屏測試程序，如果已經

校準了，就直接進入電阻觸摸屏測試程序。

如果是 4.3 寸電容觸摸屏，則先讀取芯片 ID，判斷是不是 GT9147，如果是則執行 GT9147

的初始化代碼，如果不是，則執行 OTT2001A 的初始化代碼；如果是 7 寸電容觸摸屏（不支持

采用 CPLD 驅動的 7 寸 V1 屏），則執行 FT5206 的初始化代碼（兼容 FT5426），在初始化電

容觸摸屏完成后，進入電容觸摸屏測試程序（電容觸摸屏無需校準！！）。

電阻觸摸屏測試程序和電容觸摸屏測試程序基本一樣，只是電容觸摸屏支持最多 5 點同時

觸摸，電阻觸摸屏只支持一點觸摸，其他一模一樣。測試界面的右上角會有一個清空的操作區

域（RST），點擊這個地方就會將輸入全部清除，恢復白板狀態。使用電阻觸摸屏的時候，可

以通過按 KEY0 來實現強制觸摸屏校準，只要按下 KEY0 就會進入強制校準程序。

所要用到的硬件資源如下：

1）指示燈 DS0

2） KEY0 按鍵

3） LCD 模塊（帶電阻/電容式觸摸屏）

4） 24C02

所有這些資源與 STM32F767 的連接圖，在前面都已經介紹了，這里我們只針對 LCD 模塊

與 STM32F767 的連接端口再說明一下，LCD 模塊的觸摸屏（電阻觸摸屏）總共有 5 跟線與

STM32F767 連接，連接電路圖如圖 35.2.1 所示：

圖 35.2.1 觸摸屏與 STM32F767 的連接圖

從圖中可以看出, T_MOSI、T_MISO、T_SCK、T_CS 和 T_PEN 分別連接在 STM32F767 的：PI3、

PG3、PH6、PI8 和 PH7 上。另外，水星 STM32F767 開發板有 2 種屏幕接口：RGB 屏和 MCU 屏，他

們共用觸摸屏接口（需分時復用）。

如果是電容式觸摸屏，我們的接口和電阻式觸摸屏一樣（上圖右側接口），只是沒有用到五根線了，而是四根線，分別是： T_PEN(CT_INT) 、 T_CS(CT_RST) 、 T_CLK(CT_SCL) 和

T_MOSI(CT_SDA)。其中：CT_INT、CT_RST、CT_SCL 和 CT_SDA 分別是 OTT2001A、GT9147、FT5206

和 FT5426 的：中斷輸出信號、復位信號，IIC 的 SCL 和 SDA 信號。這里，我們用查詢的方式讀

取數據，對于 OTT2001A/FT5206/FT5426 沒有用到中斷信號（CT_INT），所以同 STM32F767 的連

接，最少只需要 3 根線即可，不過 GT9147 還需要用到 CT_INT 做 IIC 地址設定，所以需要 4 根

線連接。

35.3 軟件設計

打開本章實驗工程目錄可以看到，我們在 HARDWARE 文件夾下新建了一個 TOUCH 文件

夾，然后新建了 touch.c、touch.h、ctiic.c、ctiic.h、ott2001a.c、ott2001a.h、gt9147.c、gt9147.h、

ft5206.c 和 ft5206.h 等十個文件用來存放觸摸屏相關的代碼。同時引入這些源文件到工程

HARDWARE 分組之下，并將 TOUCH 文件夾加入頭文件包含路徑。其中，touch.c 和 touch.h

是電阻觸摸屏部分的代碼，順帶兼電容觸摸屏的管理控制，其他則是電容觸摸屏部分的代碼。

打開 touch.c 文件，里面主要是與觸摸屏相關的代碼（主要是電阻觸摸屏的代碼），這里我

們也不全部貼出來了，僅介紹幾個重要的函數。

首先我們要介紹的是 TP_Read_XY2 這個函數，該函數專門用于從電阻式觸摸屏控制 IC 讀取

坐標的值（0~4095），TP_Read_XY2 的代碼如下：

//連續 2 次讀取觸摸屏 IC,且這兩次的偏差不能超過//ERR_RANGE,滿足條件,則認為讀數正確,否則讀數錯誤.//該函數能大大提高準確度//x,y:讀取到的坐標值//返回值:0,失敗;1,成功。#define ERR_RANGE 50 //誤差范圍u8 TP_Read_XY2(u16 *x,u16 *y){u16 x1,y1;u16 x2,y2;u8 flag; flag=TP_Read_XY(&x1,&y1); if(flag==0)return(0); flag=TP_Read_XY(&x2,&y2); if(flag==0)return(0); if(((x2<=x1&&x1<x2+ERR_RANGE)||(x1<=x2&&x2<x1+ERR_RANGE))//前后兩次采樣在+-50 內 &&((y2<=y1&&y1<y2+ERR_RANGE)||(y1<=y2&&y2<y1+ERR_RANGE))) { *x=(x1+x2)/2; *y=(y1+y2)/2; return 1; }else return 0;}

該函數采用了一個非常好的辦法來讀取屏幕坐標值，就是連續讀兩次，兩次讀取的值之差

不能超過一個特定的值（ERR_RANGE），通過這種方式，我們可以大大提高觸摸屏的準確度。另

外該函數調用的 TP_Read_XY 函數，用于單次讀取坐標值。TP_Read_XY 也采用了一些軟件濾波

算法，具體見光盤的源碼。接下來，我們介紹另外一個函數 TP_Adjust，該函數源碼如下：

//觸摸屏校準代碼//得到四個校準參數void TP_Adjust(void){u16 pos_temp[4][2];//坐標緩存值u8 cnt=0; u32 tem1,tem2;u16 d1,d2; u16 outtime=0;double fac;POINT_COLOR=BLUE;BACK_COLOR =WHITE;LCD_Clear(WHITE);//清屏POINT_COLOR=RED;//紅色LCD_Clear(WHITE);//清屏POINT_COLOR=BLACK;LCD_ShowString(40,40,160,100,16,(u8*)TP_REMIND_MSG_TBL);//顯示提示信息TP_Drow_Touch_Point(20,20,RED);//畫點 1tp_dev.sta=0;//消除觸發信號tp_dev.xfac=0;//xfac 用來標記是否校準過,所以校準之前必須清掉!以免錯誤while(1)//如果連續 10 秒鐘沒有按下,則自動退出{tp_dev.scan(1);//掃描物理坐標if((tp_dev.sta&0xc0)==TP_CATH_PRES) //按鍵按下了一次(此時按鍵松開了.){outtime=0;tp_dev.sta&=~(1<<6);//標記按鍵已經被處理過了.pos_temp[cnt][0]=tp_dev.x;pos_temp[cnt][1]=tp_dev.y;cnt++;switch(cnt){case 1:TP_Drow_Touch_Point(20,20,WHITE);//清除點 1TP_Drow_Touch_Point(lcddev.width="360px",height="auto" />

TP_Adjust 是此部分最核心的代碼，在這里，給大家介紹一下我們這里所使用的觸摸屏校

正原理：我們傳統的鼠標是一種相對定位系統，只和前一次鼠標的位置坐標有關。而觸摸屏則

是一種絕對坐標系統，要選哪就直接點哪，與相對定位系統有著本質的區別。絕對坐標系統的

特點是每一次定位坐標與上一次定位坐標沒有關系，每次觸摸的數據通過校準轉為屏幕上的坐

標，不管在什么情況下，觸摸屏這套坐標在同一點的輸出數據是穩定的。不過由于技術原理的

原因，并不能保證同一點觸摸每一次采樣數據相同，不能保證絕對坐標定位，點不準，這就是

觸摸屏最怕出現的問題：漂移。對于性能質量好的觸摸屏來說，漂移的情況出現并不是很嚴重。

所以很多應用觸摸屏的系統啟動后，進入應用程序前，先要執行校準程序。通常應用程序中使

用的 LCD 坐標是以像素為單位的。比如說：左上角的坐標是一組非 0 的數值，比如（20，20），

而右下角的坐標為（220，300）。這些點的坐標都是以像素為單位的，而從觸摸屏中讀出的是點

的物理坐標，其坐標軸的方向、XY 值的比例因子、偏移量都與 LCD 坐標不同，所以，需要在

程序中把物理坐標首先轉換為像素坐標，然后再賦給 POS 結構，達到坐標轉換的目的。

校正思路：在了解了校正原理之后，我們可以得出下面的一個從物理坐標到像素坐標的轉

換關系式：

LCDx=xfac*Px+xoff；LCDy=yfac*Py+yoff；

其中(LCDx,LCDy)是在 LCD 上的像素坐標，（Px,Py）是從觸摸屏讀到的物理坐標。xfac，

yfac 分別是 X 軸方向和 Y 軸方向的比例因子，而 xoff 和 yoff 則是這兩個方向的偏移量。

這樣我們只要事先在屏幕上面顯示 4 個點（這四個點的坐標是已知的），分別按這四個點就

可以從觸摸屏讀到 4 個物理坐標，這樣就可以通過待定系數法求出 xfac、yfac、xoff、yoff 這四

個參數。我們保存好這四個參數，在以后的使用中，我們把所有得到的物理坐標都按照這個關

系式來計算，得到的就是準確的屏幕坐標。達到了觸摸屏校準的目的。

TP_Adjust 就是根據上面的原理設計的校準函數，注意該函數里面多次使用了

lcddev.width="360px",height="auto" />

接下來看看觸摸屏初始化函數：TP_Init，該函數根據 LCD 的 ID（即 lcddev.id）判別是電

阻屏還是電容屏，執行不同的初始化，該函數代碼如下：

//觸摸屏初始化//返回值:0,沒有進行校準// 1,進行過校準u8 TP_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;if(lcddev.id==0X5510||lcddev.id==0X4342)//4.3 800*40MCU 電容觸摸屏或者 4.3 寸 480*272 RGB 屏{if(GT9147_Init()==0) //是 GT9147{tp_dev.scan=GT9147_Scan; //掃描函數指向 GT9147 觸摸屏掃描}else{OTT2001A_Init();tp_dev.scan=OTT2001A_Scan; //掃描函數指向 OTT2001A 觸摸屏掃描}tp_dev.touchtype|=0X80;//電容屏tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//橫屏還是豎屏return 0;}else if(lcddev.id==0X1963||lcddev.id==0X7084||lcddev.id==0X7016)//SSD1963 7 寸屏或者 7 寸 800*480/1024*600 RGB 屏{FT5206_Init();tp_dev.scan=FT5206_Scan;//掃描函數指向 GT9147 觸摸屏掃描tp_dev.touchtype|=0X80;//電容屏tp_dev.touchtype|=lcddev.dir&0X01;//橫屏還是豎屏return 0;}else{ __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); //開啟 GPIOH 時鐘 __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE(); //開啟 GPIOI 時鐘 __HAL_RCC_GPIOG_CLK_ENABLE(); //開啟 GPIOG 時鐘 //PH6 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_6; //PH6 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH; //高速HAL_GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_Initure); //初始化 //PI3,8 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_8; //PI3,8 HAL_GPIO_Init(GPIOI,&GPIO_Initure); //初始化 //PH7 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_7; //PH7 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_INPUT;//輸入 HAL_GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_Initure); //初始化 //PG3 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_3; //PG3 HAL_GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_Initure);//初始化TP_Read_XY(&tp_dev.x[0],&tp_dev.y[0]);//第一次讀取初始化AT24CXX_Init();//初始化 24CXXif(TP_Get_Adjdata())return 0;//已經校準else //未校準?{LCD_Clear(WHITE);//清屏TP_Adjust();//屏幕校準TP_Save_Adjdata();}TP_Get_Adjdata();}return 1;}

該函數比較簡單，重點說一下：tp_dev.scan，這個結構體函數指針，默認是指向 TP_Scan

的，如果是電阻屏則用默認的即可，如果是電容屏，則指向新的掃描函數 GT9147_Scan、

OTT2001A_Scan 或 FT5206_Scan（根據芯片 ID 判斷到底指向那個），執行電容觸摸屏的掃描函

數，這幾個函數在后續會介紹。

其他的函數我們這里就不多介紹了，接下來打開 touch.h 文件，代碼如下：

#define TP_PRES_DOWN 0x80 //觸屏被按下#define TP_CATH_PRES 0x40 //有按鍵按下了#define CT_MAX_TOUCH 5 //電容屏支持的點數,固定為 5 點//觸摸屏控制器typedef struct{u8 (*init)(void);//初始化觸摸屏控制器u8 (*scan)(u8);//掃描觸摸屏.0,屏幕掃描;1,物理坐標;void (*adjust)(void);//觸摸屏校準u16 x[CT_MAX_TOUCH];//當前坐標u16 y[CT_MAX_TOUCH]; //電容屏有最多 5 組坐標,電阻屏則用 x[0],y[0]代表//此次掃描時,觸屏的坐標,用 x[4],y[4]存儲第一次按下時的坐標.u8 sta; //筆的狀態 //b7:按下 1/松開 0; //b6:0,沒有按鍵按下;1,有按鍵按下. //b5:保留 //b4~b0:電容觸摸屏按下的點數(0,表示未按下,1 表示按下)/////////////////////觸摸屏校準參數(電容屏不需要校準)//////////////////////float xfac;float yfac;short xoff;short yoff;//新增的參數,當觸摸屏的左右上下完全顛倒時需要用到.//b0:0,豎屏(適合左右為 X 坐標,上下為 Y 坐標的 TP)// 1,橫屏(適合左右為 Y 坐標,上下為 X 坐標的 TP)//b1~6:保留.//b7:0,電阻屏// 1,電容屏u8 touchtype;}_m_tp_dev;extern _m_tp_dev tp_dev;//觸屏控制器在 touch.c 里面定義//電阻屏芯片連接引腳//電阻屏芯片連接引腳#define PEN HAL_GPIO_ReadPin(GPIOH,GPIO_PIN_7) //T_PEN#define DOUT HAL_GPIO_ReadPin(GPIOG,GPIO_PIN_3) //T_MISO#define TDIN(n) (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOI,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET): \\HAL_GPIO_WritePin(GPIOI,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET))//T_MOSI#define TCLK(n) (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOH,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_SET): \\HAL_GPIO_WritePin(GPIOH,GPIO_PIN_6,GPIO_PIN_RESET))//T_SCK#define TCS(n) (n?HAL_GPIO_WritePin(GPIOI,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_SET): \\HAL_GPIO_WritePin(GPIOI,GPIO_PIN_8,GPIO_PIN_RESET))//T_CS//電阻屏函數void TP_Write_Byte(u8 num);//向控制芯片寫入一個數據……//省略部分函數定義u8 TP_Init(void);//初始化#endif

上述代碼，我們重點看看_m_tp_dev 結構體，改結構體用于管理和記錄觸摸屏（包括電阻

觸摸屏與電容觸摸屏）相關信息。通過結構體，在使用的時候，我們一般直接調用 tp_dev 的相

關成員函數/變量屏即可達到需要的效果，這種設計簡化了接口，且方便管理和維護，大家可以效仿一下。

ctiic.c 和 ctiic.h 是電容觸摸屏的 IIC 接口部分代碼，與第二十九章的 myiic.c 和 myiic.h 基本

一樣，這里就不單獨介紹了。接下來看看文件 gt9147.c 代碼如下：

//GT9147 配置參數表//第一個字節為版本號(0X60),必須保證新的版本號大于等于 GT9147 內部//flash 原有版本號,才會更新配置.const u8 GT9147_CFG_TBL[]={0X60,0XE0,0X01,0X20,0X03,0X05,0X35,0X00,0X02,0X08,……//省略部分代碼0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,};//發送 GT9147 配置參數//mode:0,參數不保存到 flash// 1,參數保存到 flashu8 GT9147_Send_Cfg(u8 mode){u8 buf[2];u8 i=0;buf[0]=0;buf[1]=mode; //是否寫入到 GT9147 FLASH? 即是否掉電保存for(i=0;i<sizeof(GT9147_CFG_TBL);i++)buf[0]+=GT9147_CFG_TBL[i];//計算校驗和 buf[0]=(~buf[0])+1;GT9147_WR_Reg(GT_CFGS_REG,(u8*)GT9147_CFG_TBL,sizeof(GT9147_CFG_TBL));//發送寄存器配置GT9147_WR_Reg(GT_CHECK_REG,buf,2);//寫入校驗和,和配置更新標記return 0;}//向 GT9147 寫入一次數據//reg:起始寄存器地址//buf:數據緩緩存區//len:寫數據長度//返回值:0,成功;1,失敗.u8 GT9147_WR_Reg(u16 reg,u8 *buf,u8 len){u8 i;u8 ret=0;CT_IIC_Start();CT_IIC_Send_Byte(GT_CMD_WR); //發送寫命令CT_IIC_Wait_Ack();CT_IIC_Send_Byte(reg>>8);//發送高 8 位地址CT_IIC_Wait_Ack();CT_IIC_Send_Byte(reg&0XFF);//發送低 8 位地址CT_IIC_Wait_Ack();for(i=0;i<len;i++){CT_IIC_Send_Byte(buf[i]);//發數據ret=CT_IIC_Wait_Ack();if(ret)break;} CT_IIC_Stop();//產生一個停止條件return ret;}//從 GT9147 讀出一次數據//reg:起始寄存器地址//buf:數據緩緩存區//len:讀數據長度void GT9147_RD_Reg(u16 reg,u8 *buf,u8 len){u8 i;CT_IIC_Start();CT_IIC_Send_Byte(GT_CMD_WR); //發送寫命令CT_IIC_Wait_Ack();CT_IIC_Send_Byte(reg>>8);//發送高 8 位地址CT_IIC_Wait_Ack();CT_IIC_Send_Byte(reg&0XFF); //發送低 8 位地址CT_IIC_Wait_Ack();CT_IIC_Start();CT_IIC_Send_Byte(GT_CMD_RD); //發送讀命令CT_IIC_Wait_Ack();for(i=0;i<len;i++){buf[i]=CT_IIC_Read_Byte(i==(len-1)?0:1); //發數據} CT_IIC_Stop();//產生一個停止條件}//初始化 GT9147 觸摸屏//返回值:0,初始化成功;1,初始化失敗u8 GT9147_Init(void){u8 temp[5]; GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure; __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); //開啟 GPIOH 時鐘 __HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();//開啟 GPIOI 時鐘//PH7 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_7; //PH7 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_INPUT;//輸入 GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH; //高速 HAL_GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_Initure);//初始化 //PI8 GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_8;//PI8 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推挽輸出 HAL_GPIO_Init(GPIOI,&GPIO_Initure);//初始化CT_IIC_Init();//初始化電容屏的 I2C 總線GT_RST(0);//復位delay_ms(10);GT_RST(1);//釋放復位delay_ms(10); GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_7; //PH7 GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_INPUT; //輸入 GPIO_Initure.Pull=GPIO_NOPULL; //不帶上下拉，浮空輸入 GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH; //高速 HAL_GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_Initure); //初始化delay_ms(100);GT9147_RD_Reg(GT_PID_REG,temp,4);//讀取產品 IDtemp[4]=0;printf("CTP ID:%s\\",temp);//打印 IDif(strcmp((char*)temp,"9147")==0)//ID==9147{temp[0]=0X02;GT9147_WR_Reg(GT_CTRL_REG,temp,1);//軟復位 GT9147GT9147_RD_Reg(GT_CFGS_REG,temp,1);//讀取 GT_CFGS_REG 寄存器if(temp[0]<0X60)//默認版本比較低,需要更新 flash 配置{printf("Default Ver:%d\\",temp[0]);if(lcddev.id==0X5510)GT9147_Send_Cfg(1);//更新并保存配置}delay_ms(10);temp[0]=0X00;GT9147_WR_Reg(GT_CTRL_REG,temp,1);//結束復位return 0;}return 1;}Const u16 GT9147_TPX_TBL[5]={GT_TP1_REG,GT_TP2_REG,GT_TP3_REG,GT_TP4_REG,GT_TP5_REG};//掃描觸摸屏(采用查詢方式)//mode:0,正常掃描.//返回值:當前觸屏狀態.//0,觸屏無觸摸;1,觸屏有觸摸u8 GT9147_Scan(u8 mode){u8 buf[4],i=0, res=0, temp, tempsta;static u8 t=0;//控制查詢間隔,從而降低 CPU 占用率t++;if((t)==0||t<10)//空閑時,每 10 次 CTP_Scan 函數才檢測 1 次,從而節省 CPU 使用率{GT9147_RD_Reg(GT_GSTID_REG,&mode,1); //讀取觸摸點的狀態if(mode&0X80&&((mode&0XF)<6)){temp=0;GT9147_WR_Reg(GT_GSTID_REG,&temp,1);//清標志}if((mode&0XF)&&((mode&0XF)<6)){temp=0XFF<<(mode&0XF); //將點的個數轉換為1 的位數,匹配 tp_dev.sta 定義tempsta=tp_dev.sta;//保存當前的 tp_dev.sta 值tp_dev.sta=(~temp)|TP_PRES_DOWN|TP_CATH_PRES;tp_dev.x[4]=tp_dev.x[0];//保存觸點 0 的數據tp_dev.y[4]=tp_dev.y[0];for(i=0;i<5;i++){if(tp_dev.sta&(1<<i)) //觸摸有效?{GT9147_RD_Reg(GT9147_TPX_TBL[i],buf,4); //讀取 XY 坐標值 if(lcddev.id==0X5510) //4.3 寸 800*480 MCU 屏 { if(tp_dev.touchtype&0X01)//橫屏 { tp_dev.y[i]=((u16)buf[1]<<8)+buf[0]; tp_dev.x[i]=800-(((u16)buf[3]<<8)+buf[2]); }else { tp_dev.x[i]=((u16)buf[1]<<8)+buf[0]; tp_dev.y[i]=((u16)buf[3]<<8)+buf[2]; } }else if(lcddev.id==0X4342) //4.3 寸 480*272 RGB 屏 {if(tp_dev.touchtype&0X01)//橫屏 { tp_dev.x[i]=(((u16)buf[1]<<8)+buf[0]); tp_dev.y[i]=(((u16)buf[3]<<8)+buf[2]); }else { tp_dev.y[i]=((u16)buf[1]<<8)+buf[0]; tp_dev.x[i]=272-(((u16)buf[3]<<8)+buf[2]); } }}}res=1;if(tp_dev.x[0]>lcddev.width="360px",height="auto" />

這里總共有 5 個函數：GT9147_Send_Cfg 函數用于發送 GT9147 的配置參數，在固件更新的

時候，需要用到；GT9147_WR_Reg 和 GT9147_RD_Reg 用于讀寫 GT9147 的寄存器；GT9147_Init

用于初始化 GT9147，該函數通過讀取 0X8140~0X8143 這 4 個寄存器，并判斷是否是：“9147”,

來確定是不是 GT9147 芯片，在讀取到正確的 ID 后，軟復位 GT9147，然后根據當前芯片版本號，

確定是否需要更新配置，通過 GT9147_Send_Cfg 函數，發送配置信息（一個數組），配置完后，

結束軟復位，即完成 GT9147 初始化；

最后，重點介紹：GT9147_Scan 函數，該函數用于掃描電容觸摸屏是否有按鍵下，由我們

是采用查詢的方式讀取數據，所以這里使了一個靜態變量（static）來提高效率當無觸摸時候

盡減少對 CPU 的占用，當有觸摸時候又保證能迅速檢測到。讀取數據時，先讀取狀態寄存器

（GT_GSTID_REG）的值，從而判斷觸摸點的個數（最多 5 個），然后依次讀取各觸摸點的坐

標數據，在讀取到數據后，還需要根據屏幕的分辨率和橫豎屏狀態進行坐標變換。另外，在遇

到非法數據的時候，需要對非法數據進行處理，以免干擾程序的正常運行。

對于文件 ott2001a.c、ft5206.c、ott2001a.h 和 ft5206.h 的代碼，我們就不再介紹了，

請大家參考光盤本例程源碼。需要注意的是：ft5206.c 同時支持 FT5206 和 FT5426 這兩顆觸

摸 IC，他們共用一個代碼。

最后我們打開 main.c，里面內容比較多，這里我們著重介紹三個主要函數：

//5 個觸控點的顏色(電容觸摸屏用)const u16 POINT_COLOR_TBL[5]={RED,GREEN,BLUE,BROWN,GRED};//電阻觸摸屏測試函數void rtp_test(void){u8 key;u8 i=0;while(1){key=KEY_Scan(0);tp_dev.scan(0);if(tp_dev.sta&TP_PRES_DOWN)//觸摸屏被按下{if(tp_dev.x[0]<lcddev.width="360px",height="auto" />

下面分別介紹一下這三個函數。

rtp_test，該函數用于電阻觸摸屏的測試，該函數代碼比較簡單，就是掃描按鍵和觸摸屏，

如果觸摸屏有按下，則在觸摸屏上面劃線，如果按中“RST”區域，則執行清屏。如果按鍵 KEY0

按下，則執行觸摸屏校準。

ctp_test，該函數用于電容觸摸屏的測試，由于我們采用 tp_dev.sta 來標記當前按下的觸摸

屏點數，所以判斷是否有電容觸摸屏按下，也就是判斷 tp_dev.sta 的最低 5 位，如果有數據，

則劃線，如果沒數據則忽略，且 5 個點劃線的顏色各不一樣，方便區分。另外，電容觸摸屏不

需要校準，所以沒有校準程序。

main 函數，則比較簡單，初始化相關外設，然后根據觸摸屏類型，去選擇執行 ctp_test 還

是 rtp_test。

軟件部分就介紹到這里，接下來看看下載驗證。

35.4 下載驗證