Как подключить тачскрин к ардуино

Работа с сенсорным экраном на Arduino DUE

1. Общие сведения

Это дополнение разработано тем же автором, что и базовая библиотека. Свежую версию можно скачать здесь:
http://www.henningkarlsen.com/electronics/library.php?id=55
Это дополнение не является самостоятельным и требует подключения базовой библиотеки UTFT.

Итак, рассмотрим более подробно дополнение Utouch, предназначенное для работы с сенсорным экраном, которым оборудовано большинство TFT дисплеев.

2. Начало работы с сенсорным экраном

Для работы с дополнением Utouch необходимо подгрузить его в Вашу программу и выполнить инициализацию. Естественно, при этом должна быть подгружена и инициализирована базовая библиотека UTFT. Напоминаем, что для нашего дисплея, о котором шла речь в предыдущей статье, инициализация выглядит следующим образом:
#include
UTFT myGLCD(CTE32HR,25,26,27,28);

Теперь подгружаем дополнение и создаем объект – сенсорный экран с именем myTouch. В качестве параметров команде инициализации передаются номера пинов, к которым подключены сигналы TCLK, TCS, TDIN, TDOUT и IRQ. Эти параметры следует выяснить у производителя дисплея или шильда, посредством которого дисплей подключен к контроллеру.

В нашей модели сенсорного экрана вышеупомянутые сигналы подключены, соответственно, к пинам 6, 5, 4, 3 и 2. Напоминаем, что схему шильда, при помощи которого подключается дисплей можно найти здесь:
http://coldtears.lin3.siteonlinetest.com/files/CTE_DUE_shield.zip
а схему самого дисплейного модуля – здесь:
http://coldtears.lin3.siteonlinetest.com/files/3.2b.zip

Итак для нашего дисплея мы должны вставить в программу следующие строки:
#include
UTouch myTouch(6,5,4,3,2);

Далее необходимо проинициализировать в процедуре void setup() дисплей и сенсорный экран:
void setup() <
myGLCD.InitLCD();
myTouch.InitTouch();
>

Команда InitTouch также, как и команда InitLCD базовой библиотеки, задает вертикальную или горизонтальную ориентацию дисплея. По умолчанию задается горизонтальная ориентация. Все, теперь можно работать с нашим сенсорным экраном. Рассмотрим совсем простой пример, при помощи которого мы сможем убедиться, что сенсорный экран заработал. Скомпилируем следующую программу и загрузим ее в память контроллера:

При старте программы дисплей закрашивается красным цветом. Теперь коснемся экрана в любой точке – и дисплей окрасится в зеленый цвет.

3. Калибровка сенсорного экрана

Прежде чем продолжить работу необходимо выполнить еще одну важную процедуру – калибровку сенсорного экрана. В примерах программ, поставляемых с дополнением Utouch есть один очень важный пример, который называется UTouch_Calibration.
Для выполнения калибровки необходимо открыть этот пример через меню:
«Файл->Примеры->UTouch->Arduino->UTouch_Calibration».

ВНИМАНИЕ! Перед компиляцией не забудьте заменить строки UTFT myGLCD(….) и UTouch myTouch(….) на те, что нужны для нашего дисплея.

Также при калибровке необходимо правильно выбрать параметр TOUCH_ORIENTATION. Информацию о значении этого параметра для используемой модели дисплея можно найти в файле UTouch_Supported_display_modules.pdf, который поставляется вместе с библиотекой Utouch и размещается в ее корневой папке. Для нашего дисплея, например, должно быть установлено значение PORTRAIT, несмотря на то, что сам дисплей ориентирован горизонтально.

ВНИМАНИЕ! Это значение необходимо устанавливать только при калибровке сенсорного экрана, в дальнейшем ориентация экрана должна совпадать с ориентацией дисплейного модуля.

При запуске программа выводит на дисплей пояснительный текст и ждет прикосновения к сенсорному экрану. Затем на дисплее отображается 8 меток-крестиков по краям дисплея и красное окно с надписью PRESS в центре. Инструкция разработчиков сообщает, что необходимо коснуться подсвеченного крестика и удерживать касание до тех пор, пока подсветка на нем не погаснет, а на красном поле в центре не появится сообщение «RELEASE». Эту несложную операцию необходимо повторить для всех крестиков по очереди.
Кстати, разработчики советуют выполнять эту операцию стилусом или заостренной палочкой, не используя пальцы, это позволит повысить точность калибровки. По окончании калибровки на дисплей будут выведены три числа в 16-ричном формате. Например, вот такие:

CAL_X 0xBD95ECC8UL
CAL_Y 0x5EBC8000UL
CAL_S 0x0013F1DFUL

Эти три значения необходимо поместить в файл UTouch_CD.h, находящийся в корневой папке дополнения UTouch вместо тех значений CAL_X, CAL_Y и CAL_S, которые там указаны изначально. После этого дисплей будет работать правильно.

Теперь рассмотрим более подробно команды дополнения UTouch:

UTouch – создает базовый класс сенсорного экрана с заданным именем, в качесте параметров указывается способ подключения.

Команда имеет следующий вид:
Utouch _NAME_ (TCLK, TCS, TDIN, TDOUT, IRQ);

где _NAME_ — произвольное имя объекта «сенсорный экран», которое будет использоваться в качестве префикса при любом обращении к нему, а TCLK, TCS, TDIN, TDOUT и IRQ – номера пинов, которым подключаются соответствующие сигналы сенсорного дисплея.

Строка с этой командой размещается в области определений и должна предшествовать любым другим командам UTouch. Заданное имя объекта должно использоваться в качестве префикса ко всем последующим командам UTouch.

InitTouch – инициализирует сенсорный экран и задает горизонтальную или вертикальную ориентацию. В качестве параметра указывается идентификатор ориентации.

Если в этой команде указать PORTRAIT или 0 – будет выбрана вертикальная ориентация, если указать LANDSCAPE или 1 – горизонтальная. Обратите внимание, что ориентация сенсорного экрана должна совпадать с ориентацией дисплея. По умолчанию (без параметров) команда устанавливает горизонтальную ориентацию.

setPrecision – задает точность определения координат точки прикосновения к сенсорному дисплею. В качестве параметра передается идентификатор точности.

Всего определено четыре уровня точности, кодируемые числами от 1 до 4:

PREC_LOW – низкая точность;
PREC_MEDIUM – средняя точность;
PREC_HI – высокая точность;
PREC_EXTREME – очень высокая точность.

Естественно, уровень точности обратно пропорционален времени, затрачиваемому на определение координат. Оптимальным для большинства задач является уровень PREC_MEDIUM. Разработчики не рекомендуют использовать высокую и очень высокую точность для операций, требующих быстрого реагирования.

Разница между уровнями точности может быть проиллюстрирована примером UTouch_QuickDraw, поставляемым вместе с библиотекой UTouch. Эта программа позволяет рисовать на дисплее при помощи сенсорного экрана:

Попробуйте скомпилировать этот пример с различными значениями параметра команды setPrecision и вы сразу же почувствуете разницу.

dataAvailable – функция, возвращающая логическое значение true, eсли в момент ее вызова зафиксировано касание сенсорного экрана. В остальное время – возвращает значение false.

Эта функция может быть использована как для определения момента касания, так и его продолжительности. В нашем первом примере, который мы приводили в разделе 2, конструкция:
if (myTouch.dataAvailable()) <
myGLCD.fillScr(0,255,0);
>else

содержала вызов функции dataAvailable, по срабатыванию которой происходило изменение цвета дисплея, которое сохранялось на все время касания. Рассмотрим еще один пример – измерение времени касания в миллисекундах:

в момент касания сенсорного дисплея программа сохраняет текущее значение функции millis в переменной timeOld. Далее, до тех пор, пока касание сохраняется, программа постоянно обновляет текущее значение millis в переменной timeNew. Как только касание прекратилось – на дисплей выводится разность между этими двумя переменными, которая и будет равна времени касания в миллисекундах.

Итак, теперь мы умеем работать с событием «касание сенсорного экрана», можем определить момент касания, его продолжительность и момент отпускания. Осталось совсем немного – получить координаты точки касания. Для этого предназначены следующие команды:

read – запускает процедуру определения координат точки касания.

Эта команда не передает никаких параметров и не возвращает никакого значения. Ее следует запускать, когда функция dataAvailable принимает значение true. Полученные координаты в «сыром» виде сохраняются во внутренних переменных TP_X и TP_Y. Однако, эти данные не приведены к размерам дисплея и его разрешающей способности, поэтому для получения координат точки касания используются специальные функции getX и getY.

getX – возвращает значение X-координаты точки касания в пикселях относительно левого края дисплея.

getY – возвращает значение Y-координаты точки касания в пикселях относительно верхнего края дисплея.

При условии правильно выполненной калибровки и достаточной точности сенсорного экрана, координаты точки касания должны совпадать с координатами конкретного пикселя. Тип возвращаемых значений для этих двух функций – int.

Следующий пример при касании сенсорного экрана выводит на дисплей координаты точки касания в пикселях и в «сыром» формате:

Теперь для того, чтобы обработать, например, нажатие экранной кнопки достаточно убедиться, что полученные координаты точки касания находятся внутри области, занимаемой на дисплее данной кнопкой. Вот еще один пример:

Программа рисует на дисплее прямоугольник-кнопку. При касании сенсорного экрана в области кнопки на дисплей выводится надпись «PRESSED», при касании за пределами прямоугольника надпись гаснет.

Еще один интересный пример. Эта программа рисует на дисплее прямоугольное «окно» и позволяет изменять его размеры путем перетаскивания нижнего правого угла. Конечно, это не полноценный Drag&Drop но очень похоже:

Источник

TFT LCD дисплей 2.8 дюйма и Arduino

Тачскрин дисплей станет украшением для любого проекта на Arduino.

В этой статье мы рассмотрим touchscreen display shield со встроенным слотом для microSD карты. TFT дисплей имеет диагональ 2.8″, подсветку, в которой используется 4 белых светодиода, и возможность отображения 262000 оттенков цветов (18 бит)! Дисплей имеет разрешением 240х320 пикселей с индивидуальным управлением. Обратите внимание, что это гораздо больше, чем, например, у черно-белого LCD дисплея 5110. На шилде встроен резистивный тачскрин, что позволяет определяеть положение пальца при нажатии на экран.

Общая информация и техническые характеристики TFT LCD шилда 2.8″

TFT shield продается в полностью собранном виде, готовый к запуску. Достаточно его просто установить сверху на вашу Arduino и подключить необходимую библиотеку в Arduino IDE. Процедура установки-наладки-первого заруска займет не больше 10 минут!

Конечно, производители не оставили нас наедине с даташитом и пожеланием «Удачи!». Есть библиотеки, которые значительно облегчат вашу работы с TFT шилдом.

Есть отличная open-source графическая библиотека, которая дает возможность рисовать пиксели, линии, прямоугольники, окружности и текст: Скачать на Github.

Кроме того, написана тач-скрин библиотека: Скачать на Github, которая определяет координаты x, y и z (давление), в которой есть пример скетча для демонстрации указанных возможностей. Данный скетч написандля Arduino, но может быть адаптирован для других микроконтроллеров!

Технические характеристики TFT дисплея:

Дополнительные вопросы и ответы

Я ознакомился с даташитом и обнаружил, что доступен SPI интерфейс. Почему вы используете параллельный интерфейс? SPI ведь лучше, будет задействовано меньше пинов!

Действительно, драйвер на дисплее поддерживает SPI, но дисплеев, которые его могут использовать нет. На тачскрин шилде соответствующие пины просто не выведены в качестве коннекторов. Скорее всего это связано с тем, что скорость передачи по SPI была бы очень медленная.

Задействованы все пины! Как я могу подключить еще что-то к Arduino?

Можно использовать protoshield или proto-screwshield. Вы можете подключить различные i2c датчики или аналоговые сенсоры к аналоговым пинам 4 и 5. Можно использовать i2c плату расширения, чтобы получить больше пинов. Если же пинов надо действительно много, можно использовать 8 пинов для передачи данных пока TFT не записывает данные. Это пины high-z и они не используются, пока пины WR и RD находятся в состоянии high.

Подключение TFT LCD экрана к Arduino

TFT шилд 2.8 дюйма поставляется от производителей (даже из дешевого Китая) в собранном виде. Для использования достаточно просто установить его сверху на Arduino. Никаких дополнительных проводов, никаких макеток!

Проверка LCD

Adafruit в свое время подготовили библиотеку с примером скетча для использования с этими TFT дисплеями. Библиотека не очень хорошо оптимизирована, отрабатывает не на максимальной скорости, но для знакомства с сенсорным дисплеем вполне подойдет. Кроме того, она может быть использована и для других микроконтроллеров. Как бы то ни было, сейчас нас интересует именно Arduino.

По ссылке вы сможете скачать архив с библиотекой и примерами. Распакуйте скачанный архив и не забудьте корректно интегрировать библиотеку в Arduino IDE.

Вам понадобится GFX graphics core. Постумаем аналогично. Распаковываем, перекидываем в папку с библиотеками для Arduino IDE.

Если вы используете именно шилд от Adafruit, есть еще один нюанс! Откройте файл TFTLCD.h в папке с библиотеками и раскомментируйте строку, которая находится сверху:

//comment or uncomment the next line for special pinout!

Перезагрузите Arduino IDE. После перезагрузки должны отработать несколько графических примеров.

Библиотека GFX Library от Adafruit

Библиотека TFT LCD library основана на графической библиотеке Adaftui GFX graphics. В GFX есть много готовых функций для основы вашего проекта. Библиотека поддерживает пиксели, линии, прямоугольники, окружности, скругленные прямоугольники, треугольники, отображение текста, поворот. Скачать ее можно по ссылке.

Пример рисования на сенсорном дисплее

Данный LCD TFT шилд имеет встроенный 2.8″ 4-х проводниковый резистивный дисплей. Его можно использовать для определения места контакта пальца, стилуса и т.п. Для работы с сенсорным дисплеем вам понадобится 4 пина на Arduino.

Скачать пример вы можете здесь: Github repository. Не забудьте разархивировать скачанный файл и переместить его в папку с библиотеками Arduino IDE.

Сенсорный дисплей подключается к Arduino следущим образом:

После подключения загрузите пример tftpaint_shield, который находится в библиотеке TFTLCD library. С правой стороны на экране появятся ‘боксы с цветами’. Вы можете нажать на один из боксов для выбора цвета, которым будете рисовать. Нажав на левую часть экрана вы можете его очистить.

Сенсорный дисплей сделан из тонкого стекла. Он очень хрупкий. Малейшая трещина или повреждение выведет его из строя. Будьте аккуратны при переносе дисплея, особенно с его углами. Для взаимодействия с резистивным экраном можно использовать не только пальцы, но и стилусы. Понятное дело, слишком сильно давить на поверхность дисплея тоже не стоит.

Загрузка рисунков

На TFT LCD дисплее 2.8″ дюйма есть встроенный слот для micoSD карты. Этот слот можно использовать для загрузки изображений! Предварительно отформатируйте карту в FAT32 или FAT16 ( более детально особенности работы SD карты с Arduino отображены здесь).

В большинстве скетчей-примеров SD карта не будет работать. Необходимо ее предварительно инициализировать.

Для увеличения скорости обмена данных можно загрузить дополнительную библиотеку здесь: Fixes & Updates to the Arduino SD Library. Не забудьте скопировать распакованную библиотеку в соответствующую папку в Arduino IDE.

Если вы пользуетесь Arduino Mega, внесите некоторые правки в файл SD/utility/Sd2Card.h. Надо снять тег комментария со строки #define MEGA_SOFT_SPI 1. Благодаря этому для обмена данными с SD картой, Arduino Mega сможет использовать те же пины, что и классические Arduino. Для тестировки можете загрузить это изображение тигра: Download this tiger bitmap and save it to the microsd card!

Запустите Arduino IDE и выберите скетч tftbmp_shield. Загрузите его на Arduino и вуаля! На экране отобразится следующее:

Для загрузки подойдут изображения, размер которых меньше 240х320 пикселей. Рисунки надо сохранять в 24-битном BMP формате. Даже если изначально рисунок не имел 24 бита, пересохраните его, так как это самый легкий формат для чтения с помощью Arduino. Можно поворачивать рисунки с использованием процедуры setRotation().

Управление подсветкой

По умолчанию разработчики шилда считают, что вы постоянно будете использовать подсветку. Однако вы можете управлять ее яркость с помощью ШИМ выходов или вообще выключать для экономии энергии. Для этого вам понадобится немного потрудиться. Найдите на задней стороне TFT LCD шилда 2.8″ два коннектора подсветки. С помощью ножа уберите дорожку между клемами VCC и соедините два квадрата, обозначенных Pin3. После этого вы сможете управлять подсветкой с использованием цифрового пина 3.

Оставляйте Ваши комментарии, вопросы и делитесь личным опытом ниже. В дискуссии часто рождаются новые идеи и проекты!

Источник

Arduino Micro Pro. Как построить сенсорный дисплей Wacom Cintiq

Нет, клавишу Enter пока что не трогаем.
Смотрим в открытое окно диспетчера устройств, берём в руки пинцет/отвёртку и ненадолго замыкаем на плате Arduino контактные площадки GND и RST. Кнопки RESET на плате нет, её можно было бы напаять на проводах, но вряд ли она мне понадобится больше двух раз.
Микроконтроллер уйдёт на перезагрузку и после неё в первую очередь запустит прошитую в него программу загрузки основной прошивки через виртуальный COM-порт, отобразив его в диспетчере устройств.

Эта программа включает в себя таймер, который через некоторое время её завершит, если не начнется передача основной прошивки. На ожидание этой передачи отводится несколько секунд.
Просто запомним номер порта загрузчика, переключимся в окно консоли с AVRDude, поправим номер порта в командной строке, снова замыкаем металлическим предметом контакты на плате Arduino, снова ждём обнаружения загрузчика и вот сейчас нажимаем Enter.

При этом на плате загорятся и погаснут два зелёных светодиода.
Выдёргиваем кабель из USB-порта, вставляем его снова — Windows обнаруживает новое устройство.
Скачиваем legacy-драйвер Wacom, ставим, перезагружаемся.
В диспетчере задач появляется пара новых устройств:

а в панели управления — новый значок:

Откроем его. Как и обещалось, Arduino эмулирует планшет Wacom Intuos 2.
На этих вкладках можно настроить чувствительность пера и ластика, назначение кнопок…

… активные области планшета и дисплея и их взаимный маппинг.

1. Скачайте и установите драйвер от PJRC.
2. Загрузите в Arduino прошивку USB-Serial по методу, описанному выше.
3. Уточните в диспетчере устройств номер нового COM-порта.
4. Установите и запустите программу RealTerm
5. В RealTerm выберите Hex [Space] под «Display», нажмите «Change». Выберите вкладку Port, выберите на ней соответствующий номер порта и скорость передачи 19200 в соответствующих выпадающих списках. Нажмите «Change», затем «Open».
6. Введите * в окне терминала. Затем должен последовать ответ, начинающийся с C0, например, C0 30 00 24 00 7F 01 00 00 00 62

Если ответа нет:
— неверно выставлена скорость передачи( для дигитайзера с сенсорным экраном обычно 38400 бод, для обычного 19200 бод)
— дигитайзер все еще нуждается в сбросе (например, SU-040-X01 от X41t). На короткое время подключите контакт 12 на разъеме дигитайзера к земле(контакт 14). При отсутствии эффекта переключитесь на 38400 бод (не забудьте нажать «Change») и посмотрите, сможете ли вы получить ID-string с помощью *.
— перепутаны провода RX/TX. Проверьте правильность сборки.
— дигитайзер неисправен. Проверьте наличие напряжения на выводе 6 при поднесенном пере. При необходимости замените дигитайзер.

7. Дешифруйте ID-string (о её структуре здесь), всего используется 16 битов для Max_X и Max_Y. В примере:

C0 30 00 24 00 7F 01 00 00 00 62

1100 0000 0011 0000 000 0000 0 0 010 0100 0 000 0000 0 111 1111 0 00 0 0 001 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0010

Max_X: 011 0000 000 0000 00 Max_Y: 010 0100 000 0000 00 Мax_Pressure: 001 111 1111
Max_X = 24576 Маx_Y = 18432 Мax_Pressure = 255

В принципе, графический планшет практически готов. Осталось только поместить дигитайзер и его обвязку в корпус, который защитит их от механических воздействий. Простой текстолит в качестве материала корпуса вполне подойдёт — дигитайзер воспринимает перо на расстоянии до 14 мм от своей поверхности, так что текстолитовая пластина толщиной 1,5-2 мм в это ограничение вполне укладывается.
Как, впрочем, укладывается в него и LCD матрица, на которую дигитайзер теперь можно вернуть обратно.

Если она живая — к ней можно подключить плату управления и превратить её в LCD монитор:

Экспериментальный стенд перед включением:

Оно пробуждается!

Работает пока что в штатном режиме.

Накроем матрицу родной рамкой с защитным стеклом — и можно писать специальным пером прямо на экране:

Тест чувствительности к давлению:

Итак, на выходе мы получили примерный функциональный аналог интерактивного монитора Wacom Cintiq 15X — девайса хоть и не нового, но до сих пор пользующегося спросом — примерно за 10% от его стоимости.

С донором, конечно, не очень повезло, но тем не менее для редактирования фотографий и несложного рисования девайс вполне пригоден.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Источник