ㄆㄜㄊㄧㄡㄙˋ: { 2.8 吋 (400x240) 電阻式觸模液晶螢幕使用說明 } [ 2/4 ]

網頁最後修改時間：2016/05/12

以前用液晶螢幕做選單，較常用的方式就是使用文字加上外部按鈕做輸入與選擇。現在在大一點的液晶螢幕上會依觸控原理不同，分成電阻式、電容式、波動（聲波、紅外線）式等。下面網頁將會針對電阻式觸模液晶螢幕說明如何校正以及其重要性。

繼續往下看之前，請一定要先移動一下滑鼠到這個網頁看一下，了解電阻式與電容觸模螢幕最大的差異之處，以及優缺點：三大觸控螢幕主流技術圖解
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這個液晶螢幕的使用需要使用賣場改寫的函式庫與範例程式碼，不然執行時圖型、字型方向與顯示都會出現問題，即便使用原廠所提供的函式庫也是一樣 !

如果有遇到這個問題的使用者，可以參考 ILI932# 的資料手冊。雖然晶片支援的解析度不一樣，但是可以作為修改的參考，因為絕大部分的暫存器設定是相同的，只要注意一下螢幕顯示方向的部分，就可以解決大部分的問題，但要花一些時間做測試，提供給手邊有此零件的使用者做參考。

有購買商品的使用者，網頁中所需相關資料已放置於雲端硬碟，請根據網頁中所提的資訊下載相關程式碼做測試。

其餘的使用者，網頁有提供範例程式碼可供下載。
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2.8吋(400x240)電阻式觸摸液晶螢幕可至露天賣場訂購：

2.8吋(400x240)電阻式觸摸液晶螢幕入門學習套件(含Arduino UNO R3相容板)支援至少8G MicSD

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硬體環境：

2.8 吋 (400x240) 電阻式觸模液晶螢幕
Arduino UNO

其他板子只要接腳夠與液晶螢幕接的的話，我認為都可以用 ! 但是要特別確認使用的板子接腳與 UNO 和液晶螢幕相接的號碼是否相同，不同就要改一下，這可不能懶惰不去做，可以省下很多時間的 !

軟體環境：

安裝編輯環境：Arduino IDE 1.6.5-r5, Arduino IDE 1.6.8
安裝液晶螢幕函式庫：
Streaming
程式碼預設開啟除錯功能。不使用就
```
//define DEBUG
```
--------------------------------------
TFTLCD-mPm
檔案位於 {雲端硬碟}/arduino/codes/libraries
確認 {My Documents}/Arduino/libraries 沒有其他的 TFTLCD 函式庫，不然會造成編譯時候的衝突或是出現編譯錯誤 !
上面注意事項沒問題後，下載 TFTLCD-mPm.zip 後直接解壓縮到 {My Documents}\Arduino\libraries 目錄下，會產生一個 TFTLCD-mPm 的資料夾，裡面會包含下面幾個檔案

TFTLCD-mPm 函式庫檔案列表

程式碼：TFTLCDScreen_Calibrarion
下載 {雲端硬碟}/arduino/codes/TFTLCDScreen_Calibration 整個目錄，並解壓縮到 {My Documents}/Arduino/ 目錄下

/*-/--*-*/*/*/*/***//-*-*-**-*/*-*-/*/*/*-*-/-////--/**/**--**/--///--//**----**//--**//**----***//*-**//* 截至 2016/05/09 為止，Arduino IDE ( https://www.arduino.cc/en/Main/Software ) 最新版本為 1.6.8，但不是新版本就可以用。每個程式都會將測試成功的 Arduino IDE 版本列在其中，所以若是與網頁中使用的版本不一樣而出現問題，就改用網頁建議的版本來試。

因為到現在個人認為用的最穩定的 Arduino IDE 版本是 1.6.5-r5 ! 如果之前在 Arduino IDE 寫程式編譯上傳成功，但是出現奇怪執行現象時，可以先換版本編譯再上傳試試，或許就會意料中的結果，而不是意想不到的 !
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操作說明：

液晶螢幕的觸摸功能校正分為三個畫面：

操作說明畫面
觸摸邊界設定畫面
校正結果畫面

有程式碼的可以先編譯後上傳到 Arduino 板子中，先看一遍下面的影片，再根據影片下方的說明進行操作，可以省下自己摸索的時間。
程式執行之後會出現第一個白底黑字的操作說明頁，直接按下進入第二個畫面。

進入第二個畫面後，第一次校正千萬不要像我一樣使用手指按畫面上的那 8 個位置做校正，那是我圖方便與快速做的錯誤示範。電阻式觸摸螢幕校正正確需要用到觸碰筆 (需要前方有小圓點的)，筆尖的地方要越準確越好的在螢幕上的 8 點 + 號點交叉處點下去。成功點下去且 Arduino 有抓到訊號，就會出現 HOLD! 要使用者繼續保持按下的狀態，直到螢幕出現 RELEASE 再放掉，跟著影片中的順序完成 8 個點的位置輸入。

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[ NOTE ]
使用觸碰筆做校正，由於位置在比較邊緣的地方，有時不會一次點擊就會成功，有時需要嘗試多次才會成功。記得要對準 + 中間再點下去，點下去的時候要持續並且注意螢幕中間有無出現 HOLD!，如果維持的時間有一點又沒有出現 HOLD!，那就重新再嘗試一次讓 Arduino 重新抓取訊號。
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所有的位置都輸入之後，就會自動切換到最後一個校正結果畫面，這就是我們要的數據 !

校正的越好，觸摸功能會發揮得越好 !

下面就開始比較制式的說明。因為測試程式碼可以下載，所以只挑重點講，如果不想看的話，就跳到最後面看取得數據那部份就行了 !

座標轉換：

我覺得這一節取這個標題，應該會讓一些人直接轉動滑鼠到其他地方吧 !

其實我也不想呀 ! 但是如果這是每一本書的第一章，想必老師都會先教吧 ? 不然怎麼知道後面其他章內容大概是什麼 !

看起來有點深度，其實只是需要解釋的東西，不需要什麼數學運算，重點是在校正之後的數值。

電阻式觸摸液晶螢幕依照上面提供的連結來說明 (注意畫底線的部分) 可以了解：

電阻式螢幕在兩層導電層之間有電壓差異，形成一個電場；按壓時會讓上下層的電極接觸，造成短路和電阻改變，此時控制器測得面板電壓變化，而計算出接觸點位置、進而輸入對應指令。簡單來說，使用者觸摸螢幕表面時，上層受到手指或筆尖的壓力略微下凹、與下層接觸；電腦透過電阻變化，反推出接觸點在哪裡、代表什麼功能。
因為電阻式螢幕透過壓力操控，所以不一定要用手來控制，筆、信用卡等都可以操作，即使戴上手套也沒關係；不過如果「摸」得太輕，電阻式螢幕不會有反應，要用輕戳才行。

來源: http://technews.tw/2014/05/05/indie-technology-touch-screen/

所以說，電阻式觸摸液晶螢幕就是在螢幕上方嵌入了可變電阻，只要能知道電阻的大小就能知道手指在螢幕上觸摸的位置。對於這片液晶螢幕來說 ( 跟影片上螢幕放置的方向一樣 )，USB 埠在右下方，觸摸座標的原點位於左下方是固定不變的，這一點非常重要 !

觸摸座標原點

但對於需要讓圖型或是字型轉換方向來符合不同螢幕擺設來說，圖型或是字型的座標原點都是不一樣的。

所以若是要在圖形中啟用觸摸功能，就需要將觸摸座標轉換到圖形座標，才能得知使用者要按下的圖形是哪一個 ? 關於這部分更詳細的說明，請參考部落格另一篇網頁 "{ 2.8 吋 (400x240) 電阻式觸模液晶螢幕使用說明 } [ 3/4 ] - 塗鴉板：圖形與觸摸功能的結合"。

量測阻抗提高觸摸力度的精確度：

電阻式的觸摸螢幕，觸摸時需要力度，所以在程式碼中可以看到這四條線與 Arduino UNO 連接腳位的定義。

TFTLCDScreen_Calibration.ino, line 55 - 63

#define YP A1   //[A1], A3 for ILI9320, A2 for ST7789V 
#define YM 7    //[ 7], 9             , 7
#define XM A2   //[A2], A2 for ILI9320, A1 for ST7789V
#define XP 6    //[ 6], 8             , 6

// For better pressure precision, we need to know the resistance
// between X+ and X- Use any multimeter to read it
// For the one (FT1509) we're using, its 740 ohms across the X plate
TouchScreen tscr = TouchScreen(XP, YP, XM, YM, 740);

拿出電表量測 (Arduino UNO) <A2> 與 <D6> 之間的電阻，盡量調整電阻擋位越小越好，重複量測且維持一段時間等數據穩定，然後將此值輸入到上面程式碼最後一行的最後一個參數中；我手邊這片量到的數值是 740 Ohm。

電阻式的觸摸取值是透過 TouchScreen.getpoint() 函式，有想要研究的再進入函式去看。

取得校正數值：

每一個點的校正必須跟影片中的順序一樣，才能讓取得的這些點可以用來計算正確的左、上、右和下邊界。

TouchScreen_Calibration.ino, line 371 - 381

    if ((TOUCH_ORIENTATION == PORTRAIT) ^ (swapxy != 0)) {
        clx = (rx[0] + rx[1] + rx[2]) / 3;
        crx = (rx[5] + rx[6] + rx[7]) / 3;
        cty = (ry[0] + ry[3] + ry[5]) / 3;
        cby = (ry[2] + ry[4] + ry[7]) / 3;
    } else {
        clx = (ry[0] + ry[1] + ry[2]) / 3;
        crx = (ry[5] + ry[6] + ry[7]) / 3;
        cty = (rx[0] + rx[3] + rx[5]) / 3;
        cby = (rx[2] + rx[4] + rx[7]) / 3;
    }

最後跳到 done() 函式完成所有數據的輸出。而在最後一個畫面裡，中間那一個才是我們所需要的數值 ( 也就是下面紅字的四個值 )。將位於 (LEFT - RT) 的數值映射到 0 - 400 (螢幕長邊)，而將位於 (TOP - BOT) 的數值映射到 0 - 240；這些映射的結果將會與液晶螢幕顯示的方向有關，後面相關的部落格網頁會再提到。

Sketch is LANDSCAPE 400 x 240
LEFT 242 RT 970 -2.61
TOP 872 BOT 244 -1.81

觸摸螢幕校正結果

Serial Monitor 的輸出畫面

校正輸出 Log

結論：

雖然程式碼落落長 !但是絕大部分都是在螢幕上顯示線條與文字，這些我都已經重新調好，不需要再改維持現狀就好。但是重這個程式碼範例可以學到線條、文字顯示的函式使用方法，有需要用到可以深入看一下。

接下來我們利用這一篇所得到的數值，繼續下一篇結合液晶螢幕與觸摸功能的說明。

<<部落格相關網頁連結>>

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2016年5月10日星期二

{ 2.8 吋 (400x240) 電阻式觸模液晶螢幕使用說明 } [ 2/4 ] - 如何校正電阻式液晶螢幕

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