DIY - PIC24：2.8吋 TFT LCD 電阻式觸摸屏實驗 （二十九）

DIY - PIC24：2.8吋 TFT LCD 電阻式觸摸屏實驗 （二十九）： 

終於花了接近兩個月時間（20160507 ~ 20160629） 順利完成了 2.8吋 TFT LCD 液晶屏 ILI9341 驅動初始化（Initialization）和讀出 XPT2046 電阻式觸摸屏 XY 數值，便可以作 LCD 觸摸屏實驗。實驗是用作 LCD 圖案顯示和觸摸屏控制，測試程式（Testing program）是圖案顯示後，然後觸摸圖案，並作出反應。

2.8吋 TFT LCD 電阻式觸摸屏圖案顯示實驗

載入測試程式後，顯示 Button 和 Slider 圖示，當按下 LEFT 圖示，圖示便會發生變化，測試圖案顯示和觸控完成！

2.8吋 TFT LCD 電阻式觸摸屏觸控實驗

2.8吋 TFT LCD 電阻式觸摸屏實驗板

2016年 7月 29日 天氣報告

氣溫：29.1度 @ 21:30

相對濕度：百分之 75%

天氣：天色良好

DIY - PIC24：讀取 XPT2046 電阻式觸摸屏 XY 值 （二十八）

DIY - PIC24：讀取 XPT2046 電阻式觸摸屏 XY 值 （二十八）： 

MCU 通過 SPI（Serial Peripheral Interface Bus）接口，首先發送命令 0XD0，然後讀取 X座標的 2個位元組（2 Bytes）資料，然後再發送命令 0X90，再讀取 Y座標的 2個位元組（2 Bytes）資料。 MCU 便有了 XY 的座標值，可以知道在屏的那位置接觸。由於精度設定在 ADC12 位精度，所有讀出的 2個位元組中，只有高 12位元是有效資料。

XPT2046 電阻式觸摸屏的 Control Bit 資料

Microchip PIC24FJ64GA008 XPT2046 觸摸屏 Read_ADC 程式定義：

int xpt2046_Read_ADC(char data){ char i; int res = 0; // XPT2046 Total Conversion Complete within 1.6ms T_CS_LAT_BIT = 0; // Chip Select Enable CS = 0 delayus(1);       // CS Enable Aftre Min 100ns Start Bit for (i=0; i<8 i="" span="">     if ((data & 0x80) == 0) {T_MOSI_LAT_BIT=0;}        else {T_MOSI_LAT_BIT=1;}        delayus(1); T_SCK_LAT_BIT = 1; // Rising Edge Min 200ns Data Valid delayus(1); T_SCK_LAT_BIT = 0; // Falling Edge Min 200ns data <<=1; } T_MOSI_LAT_BIT = 0; // Data Output SDO = 0 // Clock 12 bit Read Data from XPT2046 for (i=0; i<12 i="" span=""> T_SCK_LAT_BIT = 0; // Falling Edge Min 200ns delayus(1); T_SCK_LAT_BIT = 1; // Rising Edge Min 200ns Data Valid delayus(1); res <<=1;     if (T_MISO_PORT_BIT != 0){ res |= 0x0001;}        else {res &= 0xFFFE;} } T_SCK_LAT_BIT = 0; // Falling Edge Min 200ns T_CS_LAT_BIT  = 1; // Chip Select Disable CS = 1 return res; }

由於電阻式觸摸屏的品質和讀數問題，在開始時首先要將觸摸屏校準（Calibration），方法是通過觸摸液晶屏的4個角，採集 X 和 Y 座標的 12位值，再通過數學等比公式計算，就可以得到比例值。座標最小值約為 100 左右，而座標最大值約為 1900 左右，並非 12bit 的最大值 4095。

※ 注意：由於電阻式觸摸屏的品質，很可能發現觸摸屏是非線性（nonlinera）比例，那麼便要作多比例調校。

XPT2046 電阻式觸摸屏校準

Microchip PIC24FJ64GA008 XPT2046 觸摸屏計算 XY 位置程式定義：

x = xpt2046_Read_ADC(0xD0);     y = xpt2046_Read_ADC(0x90);        // Calaculate X Position         x = x/10;         x = ((Ax*x)/100)+Bx;     // Calaculate Y Position            if (y < 1100 ){         y = y/10;         y = ((Ay*y)/100)+By-5;            } else if (y > 1750) {         y = y/12;         y = ((Ay*y)/100)+By+43;            } else {         y = y/10;         y = ((Ay*y)/100)+By-15;            }

XPT2046 電阻式觸摸屏測試

XPT2046 電阻式觸摸屏讀出的 XY 數值

2016年 7月 26日 天氣報告

氣溫：30.2度 @ 20:00

相對濕度：百分之 82%

天氣：微雨

DIY - PIC24：XPT2046 電阻式觸摸屏初始化（二十七）

DIY - PIC24：XPT2046 電阻式觸摸屏初始化（二十七）： 

2.8吋 ILI9341 TFT LCD 液晶屏的驅動蕊片需要複雜初始化（Initialization），但 XPT2046 的初始化便來得簡單，基本上是不需要，祇需要連接好 SPI（Serial Peripheral Interface Bus）、T_CS 和 T_PEN 的腳，在每次讀取 X 或 Y 的數據時通知 XPT2046 便可。

XPT2046 電阻式觸摸屏工作時序

單端工作模式（Single-Ended Reference）：
當 SER/-DFR 置為高電平時，XPT2046 工作為單端模式，單端工作模式的應用原理如下圖所示。單端模式簡單，在採樣過程完成後，轉換過程中可以關閉驅動開關，降低功耗。但這種模式的缺點是精度直接受參考電壓源的精度限制，同時由於內部驅動開關的導通電阻存在，導通電阻與觸摸屏電阻的分壓作用，也會帶來測量誤差。

XPT2046 電阻式觸摸屏的單端工作模式

XPT2046 電阻式觸摸屏的單端工作模式原理>

差分工作模式（Differential Reference）：
當 SER/-DFR 置為低電平時，XPT2046 為差分工作模式，如下圖所示。差分模式的優點是 +REF 和 -REF 的輸入分別直接接到 YP、YN 上，可消除由於驅動開關的導通電阻引入的座標測量誤差。缺點是無論是採樣還是轉換過程中，驅動開關都需要接通，相對單端模式而言，功耗增加了。

XPT2046 電阻式觸摸屏的差分工作模式

XPT2046 電阻式觸摸屏的差分工作模式原理

XPT2046 資料介面是使用 SPI（Serial Peripheral Interface Bus）串列介面，其典型工作時序如下圖所示，圖中展示的信號來自帶有基本串列介面的單片機或資料信號處理器。處理器和轉換器之間的的通信需要 8個時鐘週期，可採用 SPI、SSI 和 Microwire 等同步串列介面。一次完整的轉換需要 24個串列同步時鐘（DCLK）來完成。前 8個時鐘用來通過 DIN 引腳輸入控制位元組。當轉換器獲取有關下一次轉換的足夠資訊後，接著根據獲得的資訊設置輸入多路選擇器和參考源輸入，並進入採樣模式，如果需要，將啟動觸摸面板驅動器。3個多時鐘週期後，控制位元組設置完成，轉換器進入轉換狀態。這時，輸入採樣－保持器進入保持狀態，觸摸面板驅動器停止工作（單端工作模式）。接著的 12個時鐘週期將完成真正的模數轉換。如果是度量比率轉換方式（SER/-DFR＝0），驅動器在轉換過程中將一直工作，第 13個時鐘將輸出轉換結果的最後一位。剩下的 3個多時鐘週期將用來完成被轉換器忽略的最後位元組（DOUT置低）。

XPT2046 電阻式觸摸屏的工作時序

2016年 7月 25日 天氣報告

氣溫：29.7度 @ 20:10

相對濕度：百分之 75%

天氣：天色良好

DIY - PIC24：XPT2046 電阻式觸摸屏模塊電路（二十六）

DIY - PIC24：XPT2046 電阻式觸摸屏模塊電路（二十六）： 

2.8吋 TFT LCD 液晶屏模塊（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Module）的電阻式觸摸屏是使用 Xptek（矽普特）的 XPT2046 控制器芯片，XPT2046 控制器芯片是使用採用 3線制 SPI 通信介面，資料線和控制線都連接到 34腳（2x17腳）的連接器上。

XPT2046 電阻式觸摸屏模塊電路

工作原理：
XPT2046 控制器芯片與 Microchip PIC24FJ64GA008 是採用 SPI （Serial Peripheral Interface Bus）連接，而 XPT2046 的 I/O 控制已經連接到 34腳的連接器，SPI_MISO（SPI Master Input Slave Output - Pin 29）接至 MCU 的 RG7/SDI2（SPI Data Input 2 - Pin 7），SPI_MOSI（SPI Master Output Slave Input - Pin 30）接至 MCU 的 RG8/SDO2（SPI Data Output 2 - Pin 8），T_PEN（Touch Pen Output - Pin 31）接至 MCU 的 RE8/INT1（Interrupt 1 - Pin 13），T_CS（Touch Chip Select - Pin 68）接至 MCU 的 RD6（Pin 68）和SPI_CLK（SPI Clock Input - Pin 34）接至 MCU 的 RG6/SCK2（SPI Clock Output - Pin 6）。

Microchip PIC24FJ64GA008 和 2.8吋 TFT LCD 液晶屏連接：

LCD	Signal	MCU	Signal	LCD	Signal	MCU	Signal
1	LCD_CS	57	RD11	2	LCD_RS	39	RF4
3	LCD_WR	66	PMWR	4	LCD_RD	67	RD5
5	LCD_RST	65	RF4	6	DB1		GND
7	DB2		GND	8	DB3		GND
9	DB4		GND	10	DB5		GND
11	DB6		GND	12	DB7		GND
13	DB8		GND	14	DB10	76	PMD0
15	DB11	77	PMD1	16	DB12	78	PMD2
17	DB13	79	PMD3	18	DB14	80	PMD4
19	DB15	1	PMD5	20	DB16	2	PMD6
21	DB17	3	PMD7	22	SD_CS
23	BL_CTR	55	RD9	24	VCC		3.3V
25	VCC		3.3V	26	GND		GND
27	GND		GND	28	NC
29	SPI_MISO	7	RG7	30	SPI_MOSI	8	RG8
31	T_PEN	13	RE8	32	FLASH_CS
33	T_CS	68	RD6	34	SPI_CLK	6	RG6

就算 XPT2046 是採用 SPI 連接，但亦可以使用一般的 I/O，不用 SPI 功能，但筆者仍然選用了 SPI 腳作連接，可以使用一般 I/O 或 SPI 功能。T_PEN 是當觸摸屏有觸摸事件發生，這個引腳就會拉低，所以把這個引腳接到 MCU 的中斷1引腳，就可以隨時偵測到觸摸屏有被按下，但也可以不用中斷功能。 

Microchip PIC24FJ64GA008 XPT2046 觸摸屏接腳程式定義：

//Definitions for T_MOSI pin (SDO2) Output #define T_MOSI_TRIS_BIT                            TRISGbits.TRISG8 #define T_MOSI_LAT_BIT                             LATGbits.LATG8 //Definitions for T_MISO pin (SDI2) Input #define T_MISO_TRIS_BIT                            TRISGbits.TRISG7 #define T_MISO_PORT_BIT                           PORTGbits.RG7 //Definitions for T_CLK pin (SCK2) Output #define T_SCK_TRIS_BIT                               TRISGbits.TRISG6 #define T_SCK_LAT_BIT                                LATGbits.LATG6 //Definitions for T_PEN INT1 pin LCD=31P (RE8) Input #define T_PEN_TRIS_BIT                               TRISEbits.TRISE8 #define T_PEN_PORT_BIT                             PORTEbits.RE8 // Definitions for Chip Select enable pin (RD6) #define T_CS_TRIS_BIT                               TRISDbits.TRISD6 // Chip Select #define T_CS_LAT_BIT                                 LATDbits.LATD6

2016年 7月 17日 天氣報告

氣溫：31.4度 @ 16:10

相對濕度：百分之 70%

天 氣：間有陽光