STM32f103的電阻觸摸屏的五點(diǎn)校正算法

　　由于電阻式觸摸屏就是一種傳感器，它利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制，將矩形區(qū)域中觸摸點(diǎn)（X，Y）的物理位置轉(zhuǎn)換為代表X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓。這里先引入兩個(gè)概念，物理坐標(biāo)和邏輯坐標(biāo)。物理坐標(biāo)指觸摸屏上點(diǎn)的實(shí)際位置，通常以液晶上點(diǎn)的個(gè)數(shù)來度量。邏輯坐標(biāo)指這點(diǎn)被觸摸時(shí)A/D轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)值。如圖1，我們假定液晶最左下角為坐標(biāo)軸原點(diǎn)A，在液晶上任取一點(diǎn)B（十字線交叉中心），B在X方向距離A10個(gè)點(diǎn)，在Y方向距離A20個(gè)點(diǎn)，則這點(diǎn)的物理坐標(biāo)為（10，20）。如果我們觸摸這一點(diǎn)時(shí)得到的X向A/D轉(zhuǎn)換值為100，Y向A/D轉(zhuǎn)換值為200，則這點(diǎn)的邏輯坐標(biāo)為（100，200）。

　　常用的電阻式觸摸屏矯正方法有兩點(diǎn)校準(zhǔn)法和三點(diǎn)校準(zhǔn)法。本文這里介紹的是結(jié)合了不同的電阻式觸摸屏矯正法的優(yōu)化算法：五點(diǎn)校正法。其中主要的原理是使用4點(diǎn)矯正法的比例運(yùn)算以及三點(diǎn)矯正法的基準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)算。五點(diǎn)校正法優(yōu)勢(shì)在于可以更加精確的計(jì)算出X和Y方向的比例縮放系數(shù)，同時(shí)提供了中心基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)于一些線性電阻系數(shù)比較差電阻式觸摸屏有很好的校正功能。

　　校正相關(guān)的變量主要有：

　　x［5］，y［5］五點(diǎn)定位的物理坐標(biāo)

　　xl［5］，yl［5］五點(diǎn)定位的邏輯坐標(biāo)

　　KX，KY橫縱方向伸縮系數(shù)

　　XLC，YLC中心基點(diǎn)邏輯坐標(biāo)

　　XC，YC中心基點(diǎn)物理坐標(biāo)（數(shù)值采用LCD顯示屏的物理長(zhǎng)寬分辨率的一半）

　　觸摸屏常和點(diǎn)陣式液晶顯示（LCD）屏疊加在一起配套使用，構(gòu)成一個(gè)矩形的實(shí)際物理平面;而由用戶觸摸的觸摸點(diǎn)集合經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，得到具體顯示坐標(biāo)的集合，這個(gè)集合構(gòu)成了一個(gè)邏輯平面。由于存在誤差，這兩個(gè)平面并不重合，校準(zhǔn)的作用就是要將邏輯平面映射到物理平面上，即得到觸點(diǎn)在液晶屏上的位置坐標(biāo)。校準(zhǔn)算法的中心思想也就是要建立這樣一個(gè)映射函數(shù)現(xiàn)有的校準(zhǔn)算法大多是基于線性校準(zhǔn)，即首先假定物理平面和邏輯平面之間的誤差是線性誤差，由旋轉(zhuǎn)和偏移形成。

　　
圖 1

　　x［5］，y［5］五點(diǎn)定位的物理坐標(biāo)是已知的，其中4點(diǎn)分別設(shè)置在LCD的角落，一點(diǎn)設(shè)置在LCD正中心，作為基準(zhǔn)矯正點(diǎn)。校正關(guān)鍵點(diǎn)和距離布局如圖。

校正步驟如下：

　　1.通過先后點(diǎn)擊LCD的4個(gè)角落的矯正點(diǎn)，獲取4個(gè)角落的邏輯坐標(biāo)值。

　　2.計(jì)算s1’=xl［2］-xl［1］、s3’=xl［3］-xl［4］、s2’=yl［3］-yl［2］、s4’=yl［4］-yl［1］

　　計(jì)算s1=x［2］-x［1］、s3=x［3］-x［4］、s2=y［3］-y［2］、s4=y［4］-y［1］，一般取點(diǎn)可以人為的設(shè)定s1=s3和s2=s4，以方便運(yùn)算。

　　計(jì)算KX=（s1’+s3’）/2/s1、KY=（s2’+s4’）/2/s2

　　3.點(diǎn)擊LCD正中心，獲取中心點(diǎn)的邏輯坐標(biāo)，作為矯正的基準(zhǔn)點(diǎn)。

　　4.完成以上步驟則校正完成。下次點(diǎn)擊觸摸屏的時(shí)候獲取的邏輯值XL和YL，可根據(jù)公式轉(zhuǎn)換成物理值：

　　X=（XL-XLC）/KX+XC

　　Y=（YL-YLC）/KY+YC

　　換算出來的X，Y即是和LCD像素相對(duì)應(yīng)的物理坐標(biāo)值，方便對(duì)觸屏響應(yīng)程序做區(qū)域判別。