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　　测量触摸压力的原理与ITO(氧化铟)材料的自身特性有关。ITO导电膜的电导率公式为ρ=ρ0（1+3λ0/d)(d为导电膜的厚度)，即ITO电导率和ITO导电膜的厚度成反比。触摸的压力越大，接触点的ITO导电膜就越薄，相应的电导率就大、电阻越小。所以，触摸压力的测量实质是测量接触ITO导电膜的电阻值。

2 触摸屏控制芯片ADS7846

　　ADS7846是 Burn-Brown公司生产的专门用于四线电阻触摸屏数模转换芯片，内部有一个多通道的模拟开关组成的测量电路网络和12位的A/D转换器。工作时，ADS7846根据数据输入口DIN收到不同的命令字打开相应的开关通道，并接受返回的模拟电压，通过A/D转换得出对应的数字量，再通过DOUT传回单片机。表1是命令字每一位的具体含义。

　　S是开始标志位，只有S位为高时ADS7846才开始接收命令字。A0、A1、A2是通道选择，根据测量的需要而改变，具体对应的选择如表2所列。 MODE选择是8位还是12位的A/D转换，根据实际要求在此选择了12位的A/D转换。SER/是工作方式选择位。ADS7846有两种工作方式：一种是单端输入，一种是差分输入。在需要进行压力测量的时候，必须使用差分输入的工作模式。PD1和PD0是用来控制内部参考电压和模数转换器的开关。

3 单片机AT89S51与ADS7846的数据通信

(1)AT89S51
　　AT89S51是Atmel公司新推出的89C51的升级产品，全面兼容89C51。与89C51相比，新增加了以下几个主要功能：①可以通过数据下载线进行在线编程下载，使程序的写入更加方便简捷；②工作晶振可以达到33MHz，提高了运行速度；③新增了看门狗电路，提高了电路的抗干扰性。

(2)AT89S51与ADS7846的通信
　　AT89S51与ADS7846的通信主要通过单片机的I/O口与ADS7846的CLK、CS、DOUT、DIN、BUSY五个引脚进行。CLK是 ADS7846的工作脉冲，CS是ADS7846的片选信号，DOUT是数据输出，DIN是数据输入，BUSY是转换判断位。当系统工作时，单片机首先通过片选信号选中ADS7846，再通过DIN向ADS7846发送命令控制字数据，并通过CLK引脚配以相应的时序脉冲。BUSY位被置位后，通过 DOUT数据输出口获取12位转换结果。

　　由于要求系统能采集包括X坐标、Y坐标和压力在内的三维数据，所以，先送打开测量X通道的命令字，返回得到的数字值即为X坐标，再送打开测量Y通道的命令字，得到的值为Y坐标。再依次得到Z1、Z2的值，通过转换公式

　　 可计算出RTOUCH也就是压力Z的值。其中RX是X轴电阻值大小，与触摸屏的性能参数有关；是开始得到的X坐标值。

　　程序流程如图4所示。

　　值得一提的是，Z1、Z2仍然是转换后的12位A/D转换的数字值，但通过转换公式得到的Z值实际上是接触点间两层ITO氧化膜的电阻值大小。这样就完成了在某一个时刻的三维信息采集。根据实际要求，利用定时器设定采样时间为10ms，即1s采样100个点。采集的数据通过USB接口送到PC机保存，以供后续匹配处理。同时，采集的数据可以通过液晶显示屏显示，以便书写时观察。

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关键词： AT89S5 触摸屏控制器 ADS7846 预处理