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触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点，相比键盘输入，触摸屏技术更简单、直观、快捷，且具有丰富多彩的表现能力。设计触摸屏时，重要的问题是准确定位触摸点的坐标位置，本文详细介绍了利用工业级芯片LPC2478与ADS7843设计四线电阻触摸屏的实际方案。

  1 硬件设计

  1．1 硬件选择

  LPC2478芯片内部集成了LCD接口，它的工作范围为-40～+80℃，其宽温的特点特别适合工业领域。ADS7843芯片是一款专为触摸采样设计的芯片，12位可编程精度。外部参考电压范围从1 V～Vcc均可，Vcc电压为5 V，高速低功耗使得ADS7843非常适用于电阻触摸屏的手持设备。

  1．2 硬件电路

  笔者设计了ADS7843的硬件接口电路(如图1所示)。该电路中采取了利用LPC2478的GPIO管脚模拟SPI时序的方式，将DCLK，CS，DIN，BUS-Y，DOUT接到LPC2478的5个GPIO引脚上。将ADS7843的引脚接到LPC2478的中断1上的方式。采用的四线电阻触摸屏，分别接到ADS7843的X+，Y+，X-，Y-引脚上。

  1．3 采集方式

  ADS7843有2种参考电压模式：单端模式和差分模式。在单端模式中，参考输入电压选取的是Vcc和GND。由于内部的开关电阻压降影响转换结果带来误差，所以转换器内部的低阻开关对转换精度有一定影响。差分模式参考输入由未选中的输入通道Y+，Y-，X+，X-提供参考电源和地。不管内部开关电阻如何变化，其转换结果总与触摸屏的电阻成比例，克服了内部开关电阻的影响，但当转换频率很高时则增加了功耗，需要考虑低功耗设计。笔者基于采样精度的原因在程序中采用了差分方式。

  ADS7843的引脚是一个PIN中断引脚，在触摸显示屏时可产生一个低电平，触发LPC2478的中断，采用下降沿触发的方式。一次点击触摸屏的过程捕获图2的电平变化过程。对于采用中断方式采集电平变化不是很适合，同时无法捕获触摸屏上的滑动过程，所以笔者使用了循环采集方式。

  循环采集方式：主要是通过LPC2478定时采集ADS7843的方式，在笔者的程序中定时器的时间间隔设置为50 ms。该方式由于加大了CPU的负荷，所以不太适合速度较慢的MCS51单片机，但比较适合LPC2478的处理器。每次采集的数据要与上次数据进行对比，以判断是否为新的数据。

  研究中主要利用LPC2478与ADS7843进行显示和外部输入，无其他大量计算，也不对设备进行实时控制。所以比较中断方式与循环方式的优缺点，主要为了对一些屏幕上滑动动作可以较好进行响应，采用了循环采集方式。

  1．4 ADS7843采集流程

  采用12位差分模式的采集方式，程序中的控制字分别为0xg0(x坐标)和0xD0(y坐标)。根据ADS7843的时序图，笔者采集程序的工作流程：经过8个时钟周期发送完毕控制字后，在DCLK的下降沿连续读取12次，从而读取触摸屏上的AD采样数值。由于笔者采用的循环采集方式，采集进来的数据不一定是经过人对屏的触摸产生的数据。在笔者使用系统中，LPC2478液晶屏采用的是夏普LQ043T3DX02 LCD屏，采集到数据如果x轴数据为4 095(y轴数据采集到数据多数为O，但有的时间可能不为0)。说明采集到数据时并没有人触摸屏幕，该数据可以直接丢弃。

  在实际中不仅仅关心ADS7843对当前触摸点电压值A／D转换值，更关心触摸点与LCD坐标的关系。可通过下列转换公式进行转换：
 
  式中：x，y为LCD坐标中的坐标；xAD，yAD为ADS7843采集到AD值；Tchscr_XMax，Tchscr_XMin，Tchscr_YMax，TchScr_YMin为触摸屏返回x，y坐标的范围。

  2 结语

  本文介绍的利用芯片LPC2478与ADS7843设计四线电阻触摸屏的实际方案实现了具体功能。实际应用表明，采用LPC2478设计的触摸屏具有较强的可靠性以及环境适应性。

上海庆惜自动化设备有限公司 西门子 HMI 与人机界面简单介绍 西门子 HMI 操作面板一般安装在控制柜的正面，便于用户对设备 和数据进行监控。

用户在使用过程中，经常会遇到西门子 HMI 和人 机界面的说法。

本文下面就为您介绍一下西门子 HMI 和人机界面的 特点，供用户在项目设计和配置时参考。

西门子 HMI 与人机界面 人机界面产品是为了解决西门子 PLC 的人机交互问题而产生的， 但随着计算机技术和数字电路技术的发展， 很多工业控制设备都具备 了串口通讯能力，所以只要有串口通讯能力的工业控制设备，如变频 器、直流调速器、温控仪表、数采模块等都可以连接人机界面产品， 来实现人机交互功能。

人机界面与人们常说的“触摸屏”从严格意义上来说，两者是有 本质上的区别的。

因为“触摸屏”仅是人机界面产品中可能用到的硬 件部分，是一种替代鼠标及键盘部分功能，安装在显示屏前端的输入 设备;而人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。

在 工业中， 人们常把具有触摸输入功能的人机界面产品称为 “触摸屏” ， 但这是不科学的。

人机界面产品中是否有操作系统呢?任何人机界面产品都有系统 软件部分，系统软件运行在西门子 HMI 的处理器中，支持多任务处 理功能，处理器中需有小型的操作系统管理系统软件的运行。

基于平 板计算机的高性能人机界面产品中，一般使用 WinCE，Linux 等通用 的嵌入式操作系统。

天拓四方科技有限公司 人机界面和组态软件有什么区别呢?人机界面产品，常被大家称 为“触摸屏”，包含西门子 HMI 硬件和相应的画面组态软件， 一般情况下，不同厂家的西门子 HMI 硬件使用不同的画面组态软件， 连接的主要设备种类是西门子 PLC。

而组态软件是运行于 PC 硬件平 台、windows 操作系统下的一个通用工具软件产品，和 PC 机或工控 机一起也可以组成西门子 HMI 产品;通用的组态软件支持的设备种类 非常多，如各种西门子 PLC、PC 板卡、仪表、变频器、模块等设备， 而且由于 PC 的硬件平台性能强大，通用组态软件的功能也强很多， 适用于大型的监控系统中。

是否有通讯功能的设备一定能和人机界面产品连接?应该是这样 的。