手写绘图板电子设计大赛报告.doc

全 国 大 学 生 电 子 设 计 竞 赛设计报告参赛题目 手写绘图板 摘要：本系统以 TI 公司的 MSP430 16 位低功耗单片机为核心，采用高精度恒流源和电压表进行数据采集,根据欧姆定律得出铜板的电阻数据通过 485 串口传送给单片机计算出被测点坐标测得的数据在 128*160 的 TFT 彩屏上显示，并且通过按键可以实现不同功能之间的切换通过单片机的控制实现各种显示存储功能关键词： ATMEGA32L 欧姆定律 MSP430 TFTAbstract: This system taking ATMEL company's eight ATMEGA32L MCU as the core, the data acquisition with high precision constant current source and voltmeter to, according to the ohm's law it is concluded that the resistance of the copper plate. Transfer data through serial port 485 to TI company's low-power MSP430 16-bit single chip microcomputer to calculate the coordinates of measuring points. Measured data on 128 * 160 TFT color screen display, and through the keys can be switch between different functions. Through single chip microcomputer to realize the control of all kinds of display storage capabilitiesKeyword: ATMEGA32L Ohm's law MSP430 TFT Screen 目 录1 系统方案 .....................................................................................................................31.1 采样的论证与选择 ..........................................................................................31.2 单片机的论证与选择 ......................................................................................32 采样数据理论分析与计算 .........................................................................................42.1 电阻分布 ...........................................................................................................42.2 数据透视 ..........................................................................................................53 电路与程序设计 .........................................................................................................73.1 电路的设计 .......................................................................................................73.1.1 系统总体框图 .........................................................................................73.1.2 精密恒流源电路 ....................................................................................73.13 电源 ..........................................................................................................83.1.4 电路实物图 ............................................................................................93.2 程序的设计 .......................................................................................................93.2.1 程序框架概述 .........................................................................................93.2.2 程序设计框架 .......................................................................................103.3 低功耗设计 ....................................................................................................104 测试方案与测试结果 ...............................................................................................114.1 测试方案 .........................................................................................................114.2 测试条件与仪器 ............................................................................................114.3 测试结果及分析 ............................................................................................114.3.1 测试结果(数据) ....................................................................................114.3.2 测试分析与结论 ...................................................................................125 参考文献 ..................................................................................................................12附录：部分程序 ..........................................................................................................13 第 页 共 12 页1手写绘图板（G 题）【本科组】1 系统方案本系统主要由数据采样模块、数据处理模块、显示模块、电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。

1.1 采样的论证与选择方案一：电阻屏的原理：电阻式触摸屏是一种压力传感器，基本上是薄膜加上玻璃的结构，膜和玻璃相邻的一面上均涂有 ITO 涂层，ITO 具有很好的导电性和透明性当触摸操作时，薄膜下层的 ITO 会接触到玻璃上层的 ITO，经由感应器传出相应的电信号，经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的 X、Y 值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上我们在板上做到 30*20 个像素点的精度，分别扫描行和列以确定坐标点然后通过显示在 TFT 彩频型液晶上方案二：电容屏的原理：电容技术触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的当用户触摸电容屏时，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指吸收走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，通过电流大小与触点到电极的距离成正比就可以确定触点的坐标确定坐标后就可以通过液晶来进行显示 方案三：高精度电阻测量法：给铜板同一个精度很高的恒定电流源，在用高精度电压表测得铜板两端的电压，根据欧姆定律 R=U/I 可以得出铜板的电阻，在对铜板精确采样得出铜板的大致的电阻分布规律可得出被测点的大致坐标。

综合以上三种方案，选择方案三1.2 单片机的论证与选择方案一：采用 AT89C51 作为主控器件，用来实现题目所要求的各种功能此方案最大的特点是系统规模可以做得很小，成本较低但单片机在处理高速信号时略显吃力，51 单片机很难实现这一要求方案二：采用ARM7作为核心控制，其自带6路PWM输出，8通道10位A/D，速度高、资源丰富，稳定性强，　由于LPC2132片内没有EEPROM，当系统掉电后，所有参数都将丢失，如果所需要保存的参数比较多，就只有给系统扩展类似2402等EEPROM芯片，具有一定的缺陷 第 页 共 12 页2方案三：采用ATmega32作为主控器件由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，8路10 位ADC .片内集成32K字节的lash；1K 字节EEPROM，2K 字节SRAM，能够实现点阵屏的高速扫描和一些复杂的控制和运算功能，满足题目要求综合以上三种方案，选择方案三2 采样数据理论分析与计算2.1 电阻分布使用精密电阻测量电路对整块板子采样电阻进行分析（见表1） 。

表 1 覆铜板电阻分布25761 26106 26158 26118 27047 27611 28096 28548 29079 29614 3023324586 24788 25201 25527 25930 26462 26617 27777 28213 29177 2993723134 24406 25199 24076 25558 26560 26472 27271 27724 28000 2861324070 24480 2。