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基于RISC架构的HMI系统中触摸屏的研究

作　者: 周长发
导　师: 周君
学　校: 南京理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: S3C2440 ADS7845 触摸屏 HMI 校准算法
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 238次
引　用: 2次
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内容摘要

人机界面广泛应用于工业自动化设备监测系统,拥有广阔的市场前景。随着自动化设备的增多,自动化设备监测系统对人机界面的效率、稳定性的要求越来越高。传统的工业人机界面大多采用X86体系的计算机。然而X86体系计算机自身存在效率低、电磁干扰大、稳定性差等不可避免的问题,这些问题已经成为工业人机界面设备升级换代的瓶颈。因此,迫切需要研究出一种高效、稳定的人机界面。本课题就是为自动化设备监控系统研究和开发高效、稳定、可靠的人机界面设备。作为输入单元的触摸屏模块,在整个人机界面系统中起着相当重要的作用。触摸屏模块的好坏直接影响到人机界面设备的稳定性与可靠性。本文主要针对人机界面的触摸屏模块进行研究。本文的工作主要体现在:(1)通过软、硬件相结合的方法,成功解决了触摸屏的抖动问题,达到了工业现场使用的要求;(2)对触摸屏校准算法进行了深入的研究,实现了触摸屏的高精度校准;(3)完成了Windows CE下触摸屏设备驱动程序的开发,以及上位机的应用程序的编写;(4)制定出触摸屏模块与上位机的通讯协议,实现了通讯的标准化。本文结合现有的硬件平台,改进了触摸屏这项人机交互技术的准确性和稳定性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题研究的背景及意义  8-11
    1.1.1 基于RISC架构的HMI系统课题的背景及意义  8-10
    1.1.2 触摸屏的发展现状  10-11
  1.2 课题主要研究内容  11-12
  1.3 论文结构  12-13
2 HMI系统中触摸屏模块的整体方案  13-22
  2.1 触摸屏种类介绍  13-14
  2.2 电阻技术触摸屏的类型选择  14-16
    2.2.1 电阻技术触摸屏的分类  14-16
    2.2.2 电阻技术触摸屏性能比较  16
  2.3 触摸屏模块的整体方案  16-22
    2.3.1 电阻技术触摸屏的工作原理与方案的提出  17-19
    2.3.2 触摸屏控制器设计方案的比较  19-21
    2.3.3 通用的必要性与方案的确定  21-22
3 触摸屏模块运行环境的总体分析  22-28
  3.1 HMI概述  22
  3.2 软件开发平台介绍  22-23
  3.3 硬件开发平台介绍  23-28
    3.3.1 基于ARM920T的S3C2440 CPU性能剖析  24-25
    3.3.2 SDRAM  25-26
    3.3.3 FLASH  26
    3.3.4 CF卡  26
    3.3.5 LCD显示器模块  26
    3.3.6 通讯模块  26-28
4 HMI系统中触摸屏控制器的设计  28-51
  4.1 芯片选型  28-29
  4.2 触摸屏控制器的硬件设计  29-32
    4.2.1 电源设计  29-30
    4.2.2 触摸屏控制芯片与微控制器的通讯  30-31
    4.2.3 数据保存  31
    4.2.4 串口通讯  31-32
    4.2.5 ICP/ISP在电路编程  32
  4.3 触摸屏控制器的软件设计  32-45
    4.3.1 数据采集的软件设计  33-37
    4.3.2 控制器参数读写的软件设计  37-43
    4.3.3 与上位机的通讯协议的制定  43-45
  4.4 抗干扰措施  45-51
    4.4.1 干扰的来源  45-46
    4.4.2 硬件滤除噪声  46-47
    4.4.3 软件滤除噪声  47-49
    4.4.4 抗干扰之后的效果  49-51
5 HMI系统触摸屏模块应用程序设计  51-63
  5.1 校正工具的设计  51-59
    5.1.1 误差的来源  52-53
    5.1.2 LCD最佳区域选择  53
    5.1.3 四点校正  53-54
    5.1.4 九点、十六点、二十五点校正  54-55
    5.1.5 三点增强型校正  55-57
    5.1.6 触摸屏校准流程  57-59
  5.2 实用工具的设计  59-63
    5.2.1 绘图测试  59-60
    5.2.2 点击测试  60-61
    5.2.3 速度测试  61
    5.2.4 抖动测试  61-63
6 触摸屏模块设备驱动程序的开发  63-69
  6.1 Windows CE的设备驱动类型  63-65
  6.2 流驱动程序的开发  65-66
  6.3 触摸屏驱动程序整体设计  66-68
    6.3.1 触摸屏驱动程序体系结构  67
    6.3.2 触摸屏驱动程序软体结构  67-68
    6.3.3 输入模块接口  68
    6.3.4 数据处理  68
  6.4 触摸屏驱动的调试  68-69
7 结论  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
附录A 实物图  74-75

基于RISC架构的HMI系统中触摸屏的研究

内容摘要

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