基于当前手持式触摸屏稳定性不高、性能不可靠的状况,本设计采用 AT91X40 系列微控制器作为控制芯片。由于该芯片功能强大、集成度高、处理数据能力强、稳定性高,因此基于 AT91X40 系列的手持式触摸屏具有体积小巧、功能强大、操作简便等特点;显示和输入设备选用了 ADS7843 和 SED1335 两种主流触摸与 LCD 显示芯片。现场实验验证表明,基于 AT91X40 系列的手持式触摸屏稳定性高、工作可靠,具有实际应用价值。
一、触摸控制芯片 ADS7843 的功能特性
ADS7843 是 4 线电阻触摸屏转换接口芯片,具有同步串行接口,是一款 12 位取样模数转换器。在 125 kHz 吞吐速率和 2.7 V 电压下的功耗为 750 μW,在关闭模式下的功耗仅为 0.5 μW,因此以其低功耗和高速率等特性被广泛应用在采用电池供电的小型手持设备上。ADS7843 采用 SSOP-16 引脚封装,温度范围是 −40~+85 ℃,具有两个辅助输入(IN3、IN4),可设为 8 位或 12 位模式。
其外部连接电路如图 1 所示:该电路的工作电压 VCC 在 2.7~5.25 V 之间,基准电压介于 1 V~+VCC。基准电压确定了转换器的输入范围,输出数据中每个数字位代表的模拟电压等于基准电压除以 4096;平均基准输入电流由 ADS7843 的转换率来确定。

图 1 ADS7843 外部连接电路
二、液晶显示芯片 SED1335 的结构和特点
液晶显示器简称 LCD,由于具有低损耗、低价格、寿命长、接口方便等优点,被广泛应用于手机、照相机、计算机、智能仪器仪表等产品上。液晶显示控制器主要有两种:一种是将控制器集成在 CPU 中,制成带液晶显示控制器的专用 CPU,这种控制器 CPU 功能强大、外电路简单,一般只适用于小规模 LCD 模块;另一种是专用控制器芯片,具有较强的指令功能,与 CPU 接口简单、便于控制,驱动能力可达 640×256 点阵。
本系统液晶显示控制芯片 SED1335 具有功能较强的 I/O 缓冲器和丰富的指令系统,可以并行传送 4 位数据,最大驱动能力达 640×256 点阵,而且能够实现图形和文本格式混合显示;其结构包括接口部分、管理控制部分和 LCD 显示驱动部分,电路原理如图 2 所示。

图 2 SED1335 电路原理
综上,基于 AT91X40 系列的手持式触摸屏采用 ADS7843 与 SED1335 两种主流触摸与 LCD 显示芯片,整个硬件的选择突出了主流性和先进性,保证了研究成果具有一定的实际价值;触摸屏技术发展速度快、前景广阔,具有极大的研究价值。