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基于ADS7846的绝缘检测在线动态签名认证的数据采
浏览: 发布日期:2017-09-04


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由于触摸屏输入方便,轻薄便于携带等优点,现在越来越多的电子产品用触摸屏作为人机界面的输入设备。在动态签名认证中,亦采用触摸屏作为输入设备对笔迹进行数据采集。本文主要从触摸屏工作原理、ADS7846的工作方式以及单片机89S51对ADS7846的控制等方面来分析如何实现三维数据的采集。   系统主要由四线电阻式触摸屏,触摸屏控制器ADS7846,单片机89S51以及相应软件程序组成。系统框图如图所示:  图1. 系统电路框图  一、四线电阻式触摸屏  电阻触摸屏是采用是使用电阻模拟量技术。它以一层玻璃作为基层,上面涂有一层透明氧化金属(ITO氧化铟)导电层,上面在盖有一层玻璃或是外表面硬化处理的光滑的塑料层,它的内表面也涂有一层ITO导电层,他们之间有许多细小的的透明隔离点把两导电层隔开绝缘,每当有笔或是手指按下时,两导电层就相互接触,从而形成了回路。如图2所示。   图2.触摸屏的触摸示意图   导电层的两端都涂有一条银胶,称为该工作面的一对电极,上下两个导电层一个是水平方向,一个是竖直方向,分别用来测量X和Y的坐标位置,在水平面上的电极称为X+电极和X-电极,在竖直平面的电极称为Y+电极和Y-电极。如图3所示,工作时,两个电极根据测量需要提供参考电压或是作为测量端对接触点的位置进行测量,当测量接触点X坐标的时候,导电层上的X+电极和X-电极分别接上参考电压和地,Y电极不加电压,那么X电极间会形成均匀的电压分布,用Y+电极作为测量点,得到的电压值通过A/D转换,就可对应的判断出接触点的X坐标。Y坐标亦是类似,只需改成对Y电极加电压而X电极不加电压即可。   ?   图3.触摸屏的内部结构示意图  X坐标和Y坐标的计算公式为:           二、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,7846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。     表1 ADS7846的控制命令字  S是开始标志位,只有S位为高时7846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,具体所对应的选择见表2。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, 是工作方式选择位, 7846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则是用来控制内部参考电压和模数转换器的开关。     表2 差分模式下的测量通道选择    


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