基于觸摸屏控制器動態(tài)簽名認證的數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理
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引 言
由于觸摸屏輸入方便、輕薄、便于攜帶等優(yōu)點，越來越多的電子產(chǎn)品用觸摸屏作為人機界面的輸入設(shè)備。在動態(tài)簽名認證中，亦采用觸摸屏作為輸入設(shè)備對筆跡進行數(shù)據(jù)采集。本文主要從觸摸屏工作原理、ADS7846的工作方式以及單片機89S51對 ADS7846的控制等方面，分析如何實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的采集。
系統(tǒng)主要由四線電阻式觸摸屏、觸摸屏控制器ADS7846、單片機89S51以及相應(yīng)軟件程序組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
1 四線電阻式觸摸屏
電阻觸摸屏是采用電阻模擬量技術(shù)。它以一層玻璃作為基層，上面涂有一層透明氧化金屬(ITO氧化銦)導(dǎo)電層，再蓋有一層玻璃或是外表面硬化處理的光滑的塑料層；內(nèi)表面也涂有一層ITO導(dǎo)電層。它們之間有許多細小的的透明隔離點把兩導(dǎo)電層隔開絕緣，每當(dāng)有筆或是手指按下時，兩導(dǎo)電層就相互接觸。而形成回路，如圖2所示。
導(dǎo)電層的兩端都涂有一條銀膠，稱為該工作面的一對電極。上下兩個導(dǎo)電層一個是水平方向，一個是豎直方向，分別用來測量X和Y的坐標(biāo)位置。在水平面上的電極稱為X＋電極和X－電極，在豎直平面的電極稱為Y＋電極和Y－電極，如圖3所示。工作時，兩個電極根據(jù)測量需要提供參考電壓或是作為測量端對接觸點的位置進行測量。當(dāng)測量接觸點X坐標(biāo)的時候，導(dǎo)電層上的X＋電極和X－電極分別接上參考電壓和地；Y電極不加電壓，那么X電極間會形成均勻的電壓分布，用Y＋電極作為測量點，得到的電壓值通過A/D轉(zhuǎn)換，就可對應(yīng)地判斷出接觸點的X坐標(biāo)。Y坐標(biāo)亦是類似，只需改成對Y電極加電壓而X電極不加電壓即可。
X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的計算公式為
其中VREF為加在ADS7846內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器上的參考電壓，可以接VCC作為參考電壓。
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