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V1.0 2020-11-09 gingko 初次建立









STM32CubeMX教程六十二——TOUCH实验

1.在主界面选择File–>New Project 或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置 在搜索栏的下面,提供的各种查找方式,可以选择芯片内核、型号等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。 3.配置RCC,使用外部时钟源 4.时基源选择SysTick 5.将PA10,PB7,PB8,PI1,PI2,PI3设置为GPIO_Output 6.引脚模式配置 7.配置定时器 定时器分配引脚如下所示 8.配置FMC 9.配置SDMMC 10.配置LTDC 11.配置CRC 12.配置FATFS 13.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频。 14.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可 IDE我们使用的是 MDK V5.27 15.点击Code Generator,进行进一步配置

16.然后点击GENERATE CODE 创建工程

创建成功,打开工程。


实验六十二:TOUCH实验——电阻触摸

一、 实验目的与意义

  1. 了解STM32 LTDC结构
  2. 了解STM32 LTDC特征
  3. 掌握LTDC液晶屏的使用方法
  4. 掌握LTDC应用之LCD电容触摸芯片NS2009的使用方法
  5. 掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法

二、 实验设备及平台

  1. iCore4T 双核心板
  2. 转接板和40P的FPC连接线。
  3. iCore4T 扩展底板
  4. iCore 4.3寸液晶屏底板
  5. Blaster(或相同功能)仿真器
  6. Micro USB线缆
  7. Keil MDK 开发平台
  8. STM32CubeMX开发平台
  9. 装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机

三、 实验原理

电阻式触摸屏检测原理

  1. 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坐标与屏宽度之比,从而:

  1. 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坐标与屏高度之比,从而:

在本实验中,选用电阻触摸芯片NS2009来实现电阻触摸功能。以下为NS2009基础知识。

四、 实验程序

1.主函数

int main(void)
{
    FATFS fatfs;
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    i2c.initialize();
    axp152.initialize();
    axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA BK1/2/6 &OTHER]
    axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT & PLL D]
    axp152.set_aldo1(2500);//[FPGA PLL A]
    axp152.set_dcdc4(3300);//[POWER_OUTPUT]
    axp152.set_dcdc3(3300);//[FPGA BK4][Adjustable]
    axp152.set_aldo2(3300);//[FPGA BK3][Adjustable]
    axp152.set_dldo1(3300);//[FPGA BK7][Adjustable]
    axp152.set_dldo2(3300);//[FPGA BK5][Adjustable]
    MX_GPIO_Init();
    MX_CRC_Init();
    MX_LTDC_Init();
    MX_TIM12_Init();
    MX_SDMMC1_SD_Init();
    MX_FATFS_Init();
    MX_FMC_Init();	
    BSP_SDRAM_Init();
    lcd.initialize();
 
    GUI_Init();
    GUI_SetBkColor(GUI_BLACK);
    GUI_Clear();
    HAL_TIM_PWM_Start(&htim12,TIM_CHANNEL_1); 
    touch_type = gt911.initialize();//判断是否为电容触摸
    if(touch_type != TOUCH_CAP){
        touch_type = TOUCH_RES;
    }
    res = f_mount(&fatfs,"0:",1);
    if(res != RES_OK){
        GUI_SetColor(GUI_RED);
        GUI_SetFont(&GUI_FontFixedsys16);
        GUI_DispStringHCenterAt("f_mount Error!",480/2,272/2);		
        while(1){
        }
    }
    GUI_SetColor(GUI_BLUE);
    if(touch_type == TOUCH_RES){
	power_on.check_touch();
    }
    GUI_CURSOR_Show();
    frame.process();                  //界面处理
    LCD_ON;

2.进行GUI界面处理

static void frame_process(void)
{
	GUI_CURSOR_Show();
	WM_SetCreateFlags(WM_CF_MEMDEV);
        GUI_CreateDialogBox(_aDialogCreate,GUI_COUNTOF(_aDialogCreate), _cbDialog, WM_HBKWIN, 0, 0);
	while(1){
		if(systick._20ms_flag == 1){
			systick._20ms_flag = 0;
			if(touch_type == TOUCH_RES){
				ns2009.convert_pos();
			}else if(touch_type == TOUCH_CAP){
				gt911.scan(1);
			}
		}
		if(touch_flag == 1){
			touch_flag = 0;
			if(touch_type == TOUCH_RES){
				EDIT_SetValue(h_edit_0,pen.x0);
				EDIT_SetValue(h_edit_1,pen.y0);			
			}else{
				EDIT_SetValue(h_edit_0,gt911.x[0]);
				EDIT_SetValue(h_edit_1,gt911.y[0]);				
			}
		}
		GUI_Exec();
	}
}

3.convert_pos函数实现坐标变换

static int convert_pos(void)  //坐标变换
{
	int i;
	i = readxy(&pen.X,&pen.Y);
	if(i == 2) return 2;
	else if(i == 1){
		pen.x0 = 0;
		pen.y0 = 0;			
		return 1;
	}
	pen.x0 = (int)(rgb_cal.a[0] + ((rgb_cal.a[1] * pen.X +	rgb_cal.a[2]*pen.Y)/rgb_cal.a[6]));
	pen.y0 = (int)(rgb_cal.a[3] + ((rgb_cal.a[4] * pen.X +rgb_cal.a[5]*pen.Y)/rgb_cal.a[6]));
	if(pen.x0 > 0 && pen.x0 < 100 && pen.y0 > 240 && pen.y0 < 272){
		pen.x0 = 479;
		pen.y0 = 271;
	}return 0;

4.校正电阻屏系数

static int touch_adjust(void)
{
	int i;
	char  buf[100];
	do{
		GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);
		GUI_Clear();
		get_sample(&rgb_cal,0,40,40);
		get_sample(&rgb_cal,1,RGB_XSIZE - 40,40);
		get_sample(&rgb_cal,2,RGB_XSIZE - 40,RGB_YSIZE - 40);
		get_sample(&rgb_cal,3,40,RGB_YSIZE - 40);		
		get_sample(&rgb_cal,4,RGB_XSIZE / 2,RGB_YSIZE / 2);
	}while(perform_calibration(&rgb_cal));
	for(i = 0; i < 7; i ++){
		sprintf(buf,"a[%d] : %d   \r\n",i,rgb_cal.a[i]);
		GUI_DispStringAt(buf,200,70 + 20 * i);
	}
	GUI_DispStringAt("calibration success",200,70 + 20 * i);
	for(i = 0; i < 30000000; i ++);
	GUI_Clear();
	return 0;
}

5.NS2009读XY坐标

static int   readxy(int *x, int *y) //读XY坐标
{
	int a[MAX_CNT_DATA],b[MAX_CNT_DATA];
	int i = 0,j = 0;
	unsigned short int datx[3];
	unsigned short int daty[3];
	unsigned short int temp_x,temp_y;
	unsigned int cnt = 0;
	*x = 0;
	*y = 0;
	memset(a,0,MAX_CNT_DATA);
	memset(b,0,MAX_CNT_DATA);
	for(i = 0; i < MAX_CNT_DATA; i ++){
			read_ads(&a[cnt],&b[cnt]);
			cnt ++;
			for(j = 0; j < 2100; j ++);
	}
	if(cnt < MAX_CNT_DATA - 5)return 3;
	qsort (a,MAX_CNT_DATA,sizeof(a[0]),acmp);	//快速排序,就是中值滤波
	qsort (b,MAX_CNT_DATA,sizeof(b[0]),acmp);
 
	datx[0] = a[MAX_CNT_DATA / 2 - 1];
	datx[1] = a[MAX_CNT_DATA / 2];
	datx[2] = a[MAX_CNT_DATA / 2 + 1];
 
	daty[0] = b[MAX_CNT_DATA / 2 - 1];
	daty[1] = b[MAX_CNT_DATA / 2];
	daty[2] = b[MAX_CNT_DATA / 2 + 1];
 
	if(
		abs(datx[0] - datx[1]) > 20 || 
		abs(datx[1] - datx[2]) > 20 ||
		abs(daty[0] - daty[1]) > 20 ||
		abs(daty[1] - daty[2]) > 20
		)return 2;
 	temp_x = (datx[0] + datx[1] + datx[2]) / 3;
 	temp_y = (daty[0] + daty[1] + daty[2]) / 3;
 
	*x = temp_x;
	*y = temp_y;
	return 0;
}

6.perform_calibration函数:使用五点校正法完成电阻触摸屏的校准

static int  perform_calibration(TOUCH_CALIBRATION_T *cal)
{
	int j;
	double n, x, y, x2, y2, xy, z, zx, zy;
	double det, a, b, c, e, f, i;
	float scaling = 32768.0;
// Get sums for matrix
	n = x = y = x2 = y2 = xy = 0;
	for(j = 0;j < 5;j++) {
		n += 1.0;
		x += (float)cal->x[j];
		y += (float)cal->y[j];
		x2 += (float)(cal->x[j]*cal->x[j]);
		y2 += (float)(cal->y[j]*cal->y[j]);
		xy += (float)(cal->x[j]*cal->y[j]);
	}
// Get determinant of matrix -- check if determinant is too small
	det = n*(x2*y2 - xy*xy) + x*(xy*y - x*y2) + y*(x*xy - y*x2);
	if(det < 0.1 && det > -0.1) {
		return 1;
	}
// Get elements of inverse matrix
	a = (x2*y2 - xy*xy)/det;
	b = (xy*y - x*y2)/det;
	c = (x*xy - y*x2)/det;
	e = (n*y2 - y*y)/det;
	f = (x*y - n*xy)/det;
	i = (n*x2 - x*x)/det;
// Get sums for x calibration
	z = zx = zy = 0;
	for(j=0;j<5;j++) {
		z += (float)cal->xfb[j];
		zx += (float)(cal->xfb[j]*cal->x[j]);
		zy += (float)(cal->xfb[j]*cal->y[j]);
	}
// Now multiply out to get the calibration for framebuffer x coord
	cal->a[0] = (int)(a*z + b*zx + c*zy);
	cal->a[1] = (int)((b*z + e*zx + f*zy)*(scaling));
	cal->a[2] = (int)((c*z + f*zx + i*zy)*(scaling));
// Get sums for y calibration
	z = zx = zy = 0;
	for(j=0;j<5;j++) {
z += (float)cal->yfb[j];
		zx += (float)(cal->yfb[j]*cal->x[j]);
		zy += (float)(cal->yfb[j]*cal->y[j]);
	}
// Now multiply out to get the calibration for framebuffer y coord
	cal->a[3] = (int)(a*z + b*zx + c*zy);
	cal->a[4] = (int)((b*z + e*zx + f*zy)*(scaling));
	cal->a[5] = (int)((c*z + f*zx + i*zy)*(scaling));
// If we got here, we're OK, so assign scaling to a[6] and return
	cal->a[6] = (int)scaling;
 
	for(j = 0; j < 5; j ++){
		x = 	cal->a[0] +
				((cal->a[1]*cal->x[j] + 
				cal->a[2]*cal->y[j] ) / cal->a[6]);		
		y = 	cal->a[3] +
				((cal->a[4]*cal->x[j] + 
				cal->a[5]*cal->y[j] ) / cal->a[6]);	
		if((fabs(x - cal->xfb[j]) > 10) || (fabs(y - cal->yfb[j]) > 10))
			return 1;
	}
	return 0;
}

五、 实验步骤

  1. 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连);
  2. 把iCore4T通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4T供电;
  3. 将屏幕连接到4.3寸液晶屏底板上,并将液晶屏底板与iCore4T底板通过排线相连。
  4. 打开Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程;
  5. 烧写程序到iCore4T上;
  6. 也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。

六、 实验现象

触摸iCore4T(4.3寸TFT_LCD)电阻屏屏即显示当前触摸位置的坐标值。