第 29 章 电阻触摸屏—触摸画板
时间：2022-10-01 06:00:00
29.1 触摸屏简介
1.1 电阻触摸屏检测原理
1.2 电阻触摸屏控制芯片
1.3 电容式触摸屏检测原理
29.2 电阻触摸屏-触摸屏实验
2.1 硬件设计
2.2 软件设计
2.2.1 编程要点
(1) 编写软件模拟 SPI 协议的驱动；
(2) 编写触摸芯片的控制驱动器，如发送命令字、获取触摸坐标等；
(3) 编制触摸校正程序；
(4) 编制测试程序检查驱动程序。
2.2.2 代码分析
1.触摸屏硬件的宏定义
2.初始触摸屏控制引脚
3.模拟 SPI 协议的读写顺序
4.收集触摸原始数据
5.多次采样平均值
6.根据原始数据计算坐标值
7.触摸校正
8.触摸状态检测机
9.获取和处理触摸坐标
2.2.3 main 函数
main.c
/** ****************************************************************************** * @file main.c * @author fire * @version V1.0 * @date 2013-xx-xx * @brief 触摸画板实验 ****************************************************************************** * @attention * * 实验平台：野火 F103-指南者 STM32开发板 * 论坛 :http://www.firebbs.cn * 淘宝 :https://fire-stm32.taobao.com * ****************************************************************************** */ #include "stm32f10x.h" #include "./usart/bsp_usart.h" #include "./lcd/bsp_ili9341_lcd.h" #include "./lcd/bsp_xpt2046_lcd.h" #include "./flash/bsp_spi_flash.h" #include "./led/bsp_led.h" #include "palette.h" #includeint main(void) { //LCD 初始化 ILI9341_Init(); ///触摸屏初始化 XPT2046_Init(); //从FLASH若FLASH如果没有参数，则使用模式3进行校正 Calibrate_or_Get_TouchParaWithFlash(3,0); /* USART config */ USART_Config(); LED_GPIO_Config(); printf("\r\n ********** 触摸画板程序 *********** \r\n"); printf(); //其中0、3、5、6 模式适合从左至右显示文字， //不推荐使用其它模式显示文字 其它模式显示文字会有镜像效果 //其中 6 模式为大部分液晶例程的默认显示方向 ILI9341_GramScan ( 3 ); //绘制触摸画板界面 Palette_Init(LCD_SCAN_MODE); while ( 1 ) { //触摸检测函数，本函数至少10ms调用一次 XPT2046_TouchEvenHandler(); } } /* ------------------------------------------end of file---------------------------------------- */
palette.h
#ifndef _PALETTE_H
#define _PALETTE_H
#include "stm32f10x.h"
#include "./lcd/bsp_ili9341_lcd.h"
#define COLOR_BLOCK_WIDTH 40
#define COLOR_BLOCK_HEIGHT 28
#define BUTTON_NUM 16
#define PALETTE_START_Y 0
#define PALETTE_END_Y LCD_Y_LENGTH
#if 1 //按钮栏在左边
#define BUTTON_START_X 0
#define PALETTE_START_X (COLOR_BLOCK_WIDTH*2+1)
#define PALETTE_END_X LCD_X_LENGTH
#else //按钮栏在右边，(存在触摸按键时也会的bug仅用于测试触摸屏左边界)
#define BUTTON_START_X (LCD_X_LENGTH-2*COLOR_BLOCK_WIDTH)
#define PALETTE_START_X 0
#define PALETTE_END_X (LCD_X_LENGTH-2*COLOR_BLOCK_WIDTH)
#endif
/* LCD 颜色代码，CL_是Color的简写 16Bit由高位至低位， RRRR RGGG GGGB BBBB 下面的RGB 宏将24位的RGB值转换为16位格式。 启动windows的画笔程序，点击编辑颜色，选择自定义颜色，可以获得的RGB值。 推荐使用迷你取色器软件获得你看到的界面颜色。 */
#if LCD_RGB_888
/*RGB888颜色转换*/
#define RGB(R,G,B) ( (R<< 16) | (G << 8) | (B)) /* 将8位R,G,B转化为 24位RGB888格式 */
#else
/*RGB565 颜色转换*/
#define RGB(R,G,B) (((R >> 3) << 11) | ((G >> 2) << 5) | (B >> 3)) /* 将8位R,G,B转化为 16位RGB565格式 */
#define RGB565_R(x) ((x >> 8) & 0xF8)
#define RGB565_G(x) ((x >> 3) & 0xFC)
#define RGB565_B(x) ((x << 3) & 0xF8)
#endif
enum
{
CL_WHITE = RGB(255,255,255), /* 白色 */
CL_BLACK = RGB( 0, 0, 0), /* 黑色 */
CL_RED = RGB(255, 0, 0), /* 红色 */
CL_GREEN = RGB( 0,255, 0), /* 绿色 */
CL_BLUE = RGB( 0, 0,255), /* 蓝色 */
CL_YELLOW = RGB(255,255, 0), /* 黄色 */
CL_GREY = RGB( 98, 98, 98), /* 深灰色 */
CL_GREY1 = RGB( 150, 150, 150), /* 浅灰色 */
CL_GREY2 = RGB( 180, 180, 180), /* 浅灰色 */
CL_GREY3 = RGB( 200, 200, 200), /* 最浅灰色 */
CL_GREY4 = RGB( 230, 230, 230), /* 最浅灰色 */
CL_BUTTON_GREY = RGB( 195, 195, 195), /* WINDOWS 按钮表面灰色 */
CL_MAGENTA = RGB(255, 0, 255), /* 红紫色，洋红色 */
CL_CYAN = RGB( 0, 255, 255), /* 蓝绿色，青色 */
CL_BLUE1 = RGB( 0, 0, 240), /* 深蓝色 */
CL_BLUE2 = RGB( 0, 0, 128), /* 深蓝色 */
CL_BLUE3 = RGB( 68, 68, 255), /* 浅蓝色1 */
CL_BLUE4 = RGB( 0, 64, 128), /* 浅蓝色1 */
/* UI 界面 Windows控件常用色 */
CL_BTN_FACE = RGB(236, 233, 216), /* 按钮表面颜色(灰) */
CL_BOX_BORDER1 = RGB(172, 168,153), /* 分组框主线颜色 */
CL_BOX_BORDER2 = RGB(255, 255,255), /* 分组框阴影线颜色 */
CL_MASK = 0x7FFF /* RGB565颜色掩码，用于文字背景透明 */
};
typedef struct
{
uint16_t start_x; //按键的x起始坐标
uint16_t start_y; //按键的y起始坐标
uint16_t end_x; //按键的x结束坐标
uint16_t end_y; //按键的y结束坐标
uint32_t para; //颜色按钮中表示选择的颜色，笔迹形状按钮中表示选择的画刷
uint8_t touch_flag; //按键按下的标志
void (*draw_btn)(void * btn); //按键描绘函数
void (*btn_command)(void * btn); //按键功能执行函数，例如切换颜色、画刷
}Touch_Button;
/*画刷形状列表*/
typedef enum
{
LINE_SINGLE_PIXCEL = 0, //单像素线
LINE_2_PIXCEL, //2像素线
LINE_4_PIXCEL, //4像素线
LINE_6_PIXCEL, //6像素线
LINE_8_PIXCEL, //8像素线
LINE_16_PIXCEL, //16像素线
LINE_20_PIXCEL, //20像素线
LINE_WITH_CIRCLE, //珠子连线
RUBBER, //橡皮
}SHAPE;
/*画刷参数*/
typedef struct
{
uint32_t color;
SHAPE shape;
}Brush_Style;
/*brush全局变量在其它文件有使用到*/
extern Brush_Style brush;
void Palette_Init(uint8_t LCD_Mode);
void Touch_Button_Init(void);
void Touch_Button_Down(uint16_t x,uint16_t y);
void Touch_Button_Up(uint16_t x,uint16_t y);
void Draw_Trail(int16_t pre_x,int16_t pre_y,int16_t x,int16_t y,Brush_Style* brush);
#endif //_PALETTE_H
palette.c
/** ****************************************************************************** * @file palette.c * @author fire * @version V1.0 * @date 2015-xx-xx * @brief 触摸画板应用函数 ****************************************************************************** * @attention * * 实验平台:野火 STM32 F429 开发板 * 论坛 :http://www.firebbs.cn * 淘宝 :https://fire-stm32.taobao.com * ****************************************************************************** */
#include "palette.h"
#include "./lcd/bsp_xpt2046_lcd.h"
#include "./lcd/bsp_ili9341_lcd.h"
/*按钮结构体数组*/
Touch_Button button[BUTTON_NUM];
/*画笔参数*/
Brush_Style brush;
static void Draw_Color_Button(void *btn);
static void Draw_Clear_Button(void *btn);
static void Draw_Shape_Button(void *btn);
static void Command_Select_Color(void *btn);
static void Command_Select_Brush(void *btn);
static void Command_Clear_Palette(void *btn);
static void LCD_DrawUniLineCircle(uint16_t x1, uint16_t y1, uint16_t x2, uint16_t y2,uint8_t thick );
/** * @brief Palette_Init 画板初始化 * @param 无 * @retval 无 */
void Palette_Init(uint8_t LCD_Mode)
{
uint8_t i;
ILI9341_GramScan ( LCD_Mode );
/* 整屏清为白色 */
LCD_SetBackColor(CL_WHITE);
ILI9341_Clear(0,0,LCD_X_LENGTH,LCD_Y_LENGTH);
/* 初始化按钮 */
Touch_Button_Init();
/* 描绘按钮 */
for(i=0;i<BUTTON_NUM;i++)
{
button[i].draw_btn(&button[i]);
}
/* 初始化画笔 */
brush.color = CL_BLACK;
brush.shape = LINE_SINGLE_PIXCEL;
LCD_SetTextColor(brush.color);
}
/** * @brief Touch_Button_Init 初始化按钮参数 * @param 无 * @retval 无 */
void Touch_Button_Init(void)
{
/*第一列，主要为颜色按钮*/
button[0].start_x = BUTTON_START_X;
button[0].start_y = 0;
button[0].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[0].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT;
button[0].para = CL_BLACK;
button[0].touch_flag = 0;
button[0].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[0].btn_command = Command_Select_Color ;
button[1].start_x = BUTTON_START_X;
button[1].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT;
button[1].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[1].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*2;
button[1].para = CL_GREY;
button[1].touch_flag = 0;
button[1].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[1].btn_command = Command_Select_Color ;
button[2].start_x = BUTTON_START_X;
button[2].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*2;
button[2].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[2].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*3;
button[2].para = CL_BLUE;
button[2].touch_flag = 0;
button[2].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[2].btn_command = Command_Select_Color ;
button[3].start_x = BUTTON_START_X;
button[3].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*3;
button[3].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[3].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*4;
button[3].para = CL_CYAN;
button[3].touch_flag = 0;
button[3].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[3].btn_command = Command_Select_Color ;
button[4].start_x = BUTTON_START_X;
button[4].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*4;
button[4].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[4].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*5;
button[4].para = CL_RED;
button[4].touch_flag = 0;
button[4].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[4].btn_command = Command_Select_Color ;
button[5].start_x = BUTTON_START_X;
button[5].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*5;
button[5].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[5].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*6;
button[5].para = CL_MAGENTA;
button[5].touch_flag = 0;
button[5].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[5].btn_command = Command_Select_Color ;
button[6].start_x = BUTTON_START_X;
button[6].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*6;
button[6].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[6].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*7;
button[6].para = CL_GREEN;
button[6].touch_flag = 0;
button[6].draw_btn = Draw_Color_Button ;
button[6].btn_command = Command_Select_Color ;
button[7].start_x = BUTTON_START_X;
button[7].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*7;
button[7].end_x = BUTTON_START_X+COLOR_BLOCK_WIDTH ;
button[7].end_y = LCD_Y_LENGTH;
button[7].para = CL_BUTTON_GREY;
button[7].touch_flag = 0;
button[7].draw_btn = Draw_Clear_Button ;
button[7].btn_command = Command_Clear_Palette ;
/*第二列，主要为画刷按钮*/
button[8].start_x = BUTTON_START_X + COLOR_BLOCK_WIDTH;
button[8].start_y = 0;
button[8].end_x = BUTTON_START_X + COLOR_BLOCK_WIDTH*2 ;
button[8].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT;
button[8].para = LINE_SINGLE_PIXCEL;
button[8].touch_flag = 0;
button[8].draw_btn = Draw_Shape_Button ;
button[8].btn_command = Command_Select_Brush ;
button[9].start_x = BUTTON_START_X + COLOR_BLOCK_WIDTH;
button[9].start_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT;
button[9].end_x = BUTTON_START_X + COLOR_BLOCK_WIDTH*2 ;
button[9].end_y = COLOR_BLOCK_HEIGHT*2;
button[9].para = LINE_2_PIXCEL;
button[9].touch_flag = 0;
button[9].draw_btn = Draw_Shape_Button ;
button[9].btn_command = Command_Select_Brush ; 
