系统坐标校准处理 - 触摸屏LED彩色台灯的设计

　　3.系统坐标校准处理

　　由于任意两个触摸屏上的点密度都不可能完全一致，所以要求在使用触摸屏之前，必须进行校准。校准方式有两点校准，三点校准，四点校准等。其中，校准的点数越多，触摸屏数据越精确，校准也越繁琐。本系统使用两点校准的方法对触摸屏进行校准。

　　(1) 先分别测试触摸屏左下角及右上角的坐标(ads7843_xmin,ads7843_ymin);(ads7843_xmax,ads7843_ymax);

　　(2) 计算水平方向的比率(ads7843_xts)和垂直方向的比率(ads7843_yts);

　　(3)假设液晶屏中的当前点是液晶屏坐标(X,Y)：

　　当前点的触摸屏的X 坐标=X× ads7843_xts+ ads7843_xmin ;

　　当前点的触摸屏的Y 坐标=Y× ads7843_yts+ ads7843_ymin ;

　　系统执行校准程序后把触摸屏左下角， 右下角的坐标值与水平方向的比率存放如单片机EEPROM 中，每当系统重新启动时调用对应的数值有于对触摸位置的判别。

　　4.控制器SPI通讯

　　控制器ATmega48内部集成SPI通讯所需的软硬件功能，主机和从机之间的SPI 连接如图8所示。系统包括两个移位寄存器和一个主机时钟发生器，通过将从机的 SS引脚拉低，主机启动一次通讯过程。主机和从机将需要发送的数据放入相应的移位寄存器。主机在SCK引脚上产生时钟脉冲以交换数据。主机的数据从主机的MOSI移出，从从机的MOSI移入;从机的数据从从机的MISO移出，从主机的MISO移入。主机通过将从机的SS拉高实现与从机的同步。

　　图8 控制器SPI通讯框图

　　A D S 7 8 4 3 读写时序如图9 所示。由此可见ADS7843 SPI接口的一次完整操作需要3×8=24个DCLK时钟周期，前8个脉冲接收8位的命令，并在第6个脉冲的上升沿开始A/D转换器进入采样阶段，从第9个脉冲开始进入转换阶段，输出12位采样值，转换结束进入空闲阶段。直到24个DCLK结束，CS置高电平，一次测量结束。

　　图9 单端模式的数据读写

　　5.控制器PWM输出

　　系统使用了控制器快速PWM 模式对驱动控制，当系统采用8MHz 晶振频率是快速PWM 模式频率最大值为31.25KHz.计数器从BOTTOM计到MAX,然后立即回到BOTTOM 重新开始。

　　对于普通的比较输出模式，输出比较引脚OCRn在TCNTn 与OCRn 匹配时清零， 在BOTTOM时置位;对于反向比较输出模式，OCRn 的动作正好相反。具体的时序图如图10 所示。图中柱状的TCNTn 表示这是单边斜坡操作。方框图同时包含了普通的PWM 输出以及方向PWM 输出。

　　TCNTn 斜坡上的短水平线表示OCRn 和TCNTn的比较匹配。产生PWM 波形的机理是OCRn 寄存器在OCRnX 与TCNTn 匹配时置位( 或清零)，以及在计数器清零( 从TOP 变为BOTTOM)的那一个定时器时钟周期清零( 或置位)。输出的PWM 频率可以通过如下公式计算得到：

　　变量N 代表分频因子(1、8、64、256 或1024)。

　　图10 快速PWM时序图

　　五、结论

　　LED 在控制电路及控制方式的简易与颜色的多样性使其在多彩照明方面具有极大的发展，多彩LED 只要配以简单的控制方可发出不同的颜色，颜色控制设备的多样性可供用户选择。无论如何LED 的上述特点都是其成为多彩照明中的光源首选，使用LED能为我们未来的生活带来缤纷的色彩。多彩LED 照明系统是一个极具开发前景的课题，随着国家对大功率LED 的进一步推广LED 的造价会继续下降，LED 灯具的普及将会很快到来。