s3c2440裸机-电阻触摸屏编程(6.触摸屏校准实现-五点校准法)

前面我们讲过触摸屏触摸屏校准原理就是让lcd能够与触摸屏坐标对应起来。

一、五点法校准实现

一、我们取A,B,C,D,E这五个点,那么这个时候我们需要把该5个点的触摸屏和LCD的坐标对应起来,这就是校准的过程。

 

①在LCD显示屏上A点显示一个“十字”形状

②用户在触摸屏上点击对应A点的“十字”形状

③记录触摸屏的数据坐标

同理在B,C, D, E点循环该①②③过程,就能得到这五点触摸屏坐标。

二 、然后根据这5个触摸屏坐标数据确定公式。

三 、以后得到TS触点坐标,即可校准出期待的TS坐标。

下面开始函数实现:

在LCD上显示"十字"形状,定义为函数fb_disp_cross()

记录触摸屏坐标,定义函数为ts_read_raw()

根据这触摸屏坐标数据确定公式,定义函数为ts_calibrate()

以后得到TS触点坐标,即可校准出期待的TS坐标,定位函数为ts_read()

1.画线画圆函数实现

前面的五、LCD上实现画点、线、圆实现了画点函数fb_put_pixel。基于画点函数即可画出线段以及各种图案。

 //-------------画圆函数。参数:圆心,半径,颜色----------        
 //            画1/8圆 然后其他7/8对称画  
 //                  ---------------->X  
 //                  |(0,0)   0  
 //                  |           7         1        
 //                  |          6           2  
 //                  |           5         3        
 //           (Y)V                  4  
 //  
 //          L = x^2 + y^2 - r^2  
 void draw_circle(int x, int y, int r, int color)  
 {        
     int a, b, num;  
     a = 0;  
     b = r;  
     while(22 * b * b >= r * r)                  // 1/8圆即可  
     {        
         fb_put_pixel(x + a, y - b,color); // 0~1  
         fb_put_pixel(x - a, y - b,color); // 0~7  
         fb_put_pixel(x - a, y + b,color); // 4~5  
         fb_put_pixel(x + a, y + b,color); // 4~3  
   
     fb_put_pixel(x + b, y + a,color); // 2~3  
     fb_put_pixel(x + b, y - a,color); // 2~1  
     fb_put_pixel(x - b, y - a,color); // 6~7  
     fb_put_pixel(x - b, y + a,color); // 6~5  
       
     a++;  
     num = (a * a + b * b) - r*r;  
     if(num > 0)  
     {        
         b--;  
         a--;  
     }        
     }        
 }        
   
 //-----------画线。参数:起始坐标,终点坐标,颜色--------        
 void draw_line(int x1,int y1,int x2,int y2,int color)        
 {        
     int dx,dy,e;  
     dx=x2-x1;         
     dy=y2-y1;        
     if(dx>=0)        
     {        
         if(dy >= 0) // dy>=0  
         {        
             if(dx>=dy) // 1/8 octant  
             {        
                 e=dy-dx/2;  
                 while(x1<=x2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){y1+=1;e-=dx;}           
                     x1+=1;  
                     e+=dy;  
                 }        
             }        
             else                 // 2/8 octant        
             {        
                 e=dx-dy/2;  
                 while(y1<=y2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){x1+=1;e-=dy;}           
                     y1+=1;  
                     e+=dx;  
                 }        
             }        
         }        
         else                        // dy<0  
         {        
             dy=-dy;   // dy=abs(dy)  
             if(dx>=dy) // 8/8 octant  
             {        
                 e=dy-dx/2;  
                 while(x1<=x2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){y1-=1;e-=dx;}           
                     x1+=1;  
                     e+=dy;  
                 }        
             }        
             else                 // 7/8 octant        
             {        
                 e=dx-dy/2;  
                 while(y1>=y2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){x1+=1;e-=dy;}           
                     y1-=1;  
                     e+=dx;  
                 }        
             }        
         }           
     }        
     else //dx<0  
     {        
         dx=-dx;         //dx=abs(dx)  
         if(dy >= 0) // dy>=0  
         {        
             if(dx>=dy) // 4/8 octant  
             {        
                 e=dy-dx/2;  
                 while(x1>=x2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){y1+=1;e-=dx;}           
                     x1-=1;  
                     e+=dy;  
                 }        
             }        
             else                 // 3/8 octant        
             {        
                 e=dx-dy/2;  
                 while(y1<=y2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){x1-=1;e-=dy;}           
                     y1+=1;  
                     e+=dx;  
                 }        
             }        
         }        
         else                        // dy<0  
         {        
             dy=-dy;   // dy=abs(dy)  
             if(dx>=dy) // 5/8 octant  
             {        
                 e=dy-dx/2;  
                 while(x1>=x2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){y1-=1;e-=dx;}           
                     x1-=1;  
                     e+=dy;  
                 }        
             }        
             else                 // 6/8 octant        
             {        
                 e=dx-dy/2;  
                 while(y1>=y2)        
                 {        
                     fb_put_pixel(x1,y1,color);  
                     if(e>0){x1-=1;e-=dy;}           
                     y1-=1;  
                     e+=dx;  
                 }        
             }        
         }           
     }        
 }        
View Code

2.画一个十字架

要画一个十字架,只需要用画两条短线段即可。

 

void fb_disp_cross(int x, int y, unsigned int color)
{
    draw_line(x-10, y, x+10, y, color);
    draw_line(x, y-10, x, y+10, color);
}

3.记录触摸点原始坐标

以前4.1获取触摸屏坐标)记录触摸屏坐标是在Isr_Adc中实现的,只是把转换结束后的坐标打印了出来,那现在我们把它先记录下来。

static int g_ts_x;
static int g_ts_y;
static volatile  int g_ts_data_valid = 0;
void report_ts_xy(int x, int y)
{
    //printf("x = %08d, y = %08d

", x, y);

    if (g_ts_data_valid == 0)
    {
        g_ts_x = x;
        g_ts_y = y;
        g_ts_data_valid = 1;
    }
}
void ts_read_raw(int *px, int *py)
{
    while (g_ts_data_valid == 0);
    *px = g_ts_x;
    *py = g_ts_y;
    g_ts_data_valid = 0;
}
void get_calibrate_point_data(int lcd_x, int lcd_y, int *px, int *py)
{ fb_disp_cross(lcd_x, lcd_y, 0xffffff); /* 等待点击 */ ts_read_raw(px, py); }

这里 ts_read_raw是阻塞式的读取数据,当一开始没有按下触摸屏,那么不会产生adc interrupt,那么ts_read_raw会被阻塞住。只有当用户按下后,才会立马返回坐标数据。

这里对g_ts_data_validvolatile来修饰就是不让编译器优化,表示要让这个变量读取时一定是从内存里面读到的,对这个变量写入时,一定会把它写到内存中去。

4.校准公式ts_calibrate()

先获取lcd参数

再显示5个校准点,且获取5个点的ts实际坐标

确定校准公式

    static double g_kx;
    static double g_ky;
    
    static int g_ts_xc, g_ts_yc;
    static int g_lcd_xc, g_lcd_yc;
    
    static int g_ts_xy_swap = 0;int is_ts_xy_swap(int a_ts_x, int a_ts_y, int b_ts_x, int b_ts_y)
    {
        int dx = b_ts_x - a_ts_x;
        int dy = b_ts_y - a_ts_y;
    
        if (dx < 0)
            dx = 0 - dx;
        if (dy < 0)
            dy = 0 - dy;
    
        if(dx > dy)
            return 0; /* xy没有反转 */
        else
            return 1; /* xy反了 */
    }
    void swap_xy(int *px, int *py)
    {
        int tmp = *px;
        *px = *py;
        *py = tmp;
    }
/*
----------------------------
|                          |
|  +(A)              (B)+  |
|                          |
|                          |
|                          |
|            +(E)          |
|                          |
|                          |
|                          |
|  +(D)              (C)+  |
|                          |
----------------------------
*/
void ts_calibrate(void)
{
    unsigned int fb_base;
    int xres, yres, bpp;

    int a_ts_x, a_ts_y;
    int b_ts_x, b_ts_y;
    int c_ts_x, c_ts_y;
    int d_ts_x, d_ts_y;
    int e_ts_x, e_ts_y;

    /* X轴方向 */
    int ts_s1, ts_s2;
    int lcd_s;

    /* Y轴方向 */
    int ts_d1, ts_d2;
    int lcd_d;

    /* 获得LCD的参数: fb_base, xres, yres, bpp */
    get_lcd_params(&fb_base, &xres, &yres, &bpp);

    /* 对于ABCDE, 循环: 显示"+"、点击、读ts原始值 */
    /* A(50, 50) */
    get_calibrate_point_data(50, 50, &a_ts_x, &a_ts_y);

    /* B(xres-50, 50) */
    get_calibrate_point_data(xres-50, 50, &b_ts_x, &b_ts_y);

    /* C(xres-50, yres-50) */
    get_calibrate_point_data(xres-50, yres-50, &c_ts_x, &c_ts_y);

    /* D(50, yres-50) */
    get_calibrate_point_data(50, yres-50, &d_ts_x, &d_ts_y);
    
    /* E(xres/2, yres/2) */
    get_calibrate_point_data(xres/2, yres/2, &e_ts_x, &e_ts_y);

    /* 确定触摸屏数据XY是否反转 */
    g_ts_xy_swap = is_ts_xy_swap(a_ts_x, a_ts_y, b_ts_x, b_ts_y);

    if (g_ts_xy_swap)
    {
        /* 对调所有点的XY坐标 */
        swap_xy(&a_ts_x, &a_ts_y);
        swap_xy(&b_ts_x, &b_ts_y);
        swap_xy(&c_ts_x, &c_ts_y);
        swap_xy(&d_ts_x, &d_ts_y);
        swap_xy(&e_ts_x, &e_ts_y);
    }

    /* 确定公式的参数并保存 */
    ts_s1 = b_ts_x - a_ts_x;
    ts_s2 = c_ts_x - d_ts_x;
    lcd_s = xres-50 - 50;

    ts_d1 = d_ts_y - a_ts_y;
    ts_d2 = c_ts_y - b_ts_y;
    lcd_d = yres-50-50;

    g_kx = ((double)(2*lcd_s)) / (ts_s1 + ts_s2);
    g_ky = ((double)(2*lcd_d)) / (ts_d1 + ts_d2);

    g_ts_xc = e_ts_x;
    g_ts_yc = e_ts_y;

    g_lcd_xc = xres/2;
    g_lcd_yc = yres/2;
}

这里还补充了一点,这里可以软件进行矫正触摸屏与LCD贴错位的情况导致x,y轴坐标反转的问题。这里用a,b两个点的触摸屏实际坐标进行比对,如果从a点到b点的x坐标变化明显,y坐标变化不明显,表示x,y方向没有贴反。反之则表示x,y方向贴反了,需要反转坐标轴。

5. ts_read()读出校准后(期望)的坐标

/*
 * 读TS原始数据, 转换为期望的坐标
 */
void ts_read(int *lcd_x, int *lcd_y)
{
  int ts_x, ts_y;
  ts_read_raw(&ts_x, ts_y);
  if (g_ts_xy_swap)
{
  swap_xy(&ts_x, &ts_y);
}
  /* 使用公式计算 */
  *lcd_x = g_kx * (ts_x - g_ts_xc) + g_lcd_xc;
  *lcd_y = g_ky * (ts_y - g_ts_yc) + g_lcd_yc;
}

二、测试

void clear_screen(unsigned int color)
{
    int x, y;
    unsigned char *p0;
    unsigned short *p;
    unsigned int *p2;

    /* 往framebuffer中写数据 */
    if (bpp == 8)
    {
        /* bpp: palette[color] */

    p0 = (unsigned char *)fb_base;
    for (x = 0; x < xres; x++)
        for (y = 0; y < yres; y++)
            *p0++ = color;
    }
    else if (bpp == 16)
    {
        /* 让LCD输出整屏的红色 */

    /* 565: 0xf800 */

    p = (unsigned short *)fb_base;
    for (x = 0; x < xres; x++)
        for (y = 0; y < yres; y++)
            *p++ = convert32bppto16bpp(color);
        
    }
    else if (bpp == 32)
    {
        p2 = (unsigned int *)fb_base;
        for (x = 0; x < xres; x++)
            for (y = 0; y < yres; y++)
                *p2++ = color;

    }
}
void touchscreen_test(void)
{
    unsigned int fb_base;
    int xres, yres, bpp;

    int x, y, pressure;

    /* 获得LCD的参数: fb_base, xres, yres, bpp */
    get_lcd_params(&fb_base, &xres, &yres, &bpp);

    touchscreen_init();

    /* 清屏 */
    clear_screen(0);/*LCD章节有介绍*/

    /* 显示文字提示较准 */
    fb_print_string(70, 70, "Touc cross to calibrate touchscreen", 0xffffff);
    ts_calibrate();

    /* 显示文字提示绘画 */
    fb_print_string(70, yres - 70, "OK! To draw!", 0xffffff);
    while (1)
    {
        if (ts_read(&x, &y) == 0)
        {
            printf(" x = %d, y = %d

", x, y);
            fb_put_pixel(x, y, 0xff00); //显示点
        }
    }
}

这里我只点击了A点,怎么一下修改子跳出5个十字架。这里由于我们是点击一下可能时间会很长,几十甚至几百毫秒,那么会产生很多次TS intterrupt和ADC中断,那么我们需要用户松开后才认为触摸动作完成。

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