PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ
CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DIOGO MITSURU FUGIWARA
MICHEL BRANTES
IMPLEMENTAÇÃO DE PELÍCULA
TOUCH
EM DISPLAY LCD 128 x 64
PIXELS
MICROPROCESSADORES E ARQUITETURA DE COMPUTADORES II
PROF. ALTAIR SANTIN
Curitiba, dezembro de 2009.
Sumário:
1 Introdução................................................................................................................................3
2 Componentes............................................................................................................................3
2.1 Kit Pic16F877A.................................................................................................................3
2.2 Display 64 x 128 Pixels.....................................................................................................4
2.3 Película Touch...................................................................................................................4
3 Desenvolvimento.....................................................................................................................5
3.1 Conector para flat cable, confecção...................................................................................6
3.2 Circuito Driver para aquisição dos sinais da película touch..............................................7
3.3 Disposições Gerais do Hardware.......................................................................................8
4 Fluxograma..............................................................................................................................9
5 Lista de Materiais / Equipamentos.........................................................................................10
6 Software.................................................................................................................................10
7 Agradecimentos.....................................................................................................................10
7 Referências.............................................................................................................................11
Introdução:
Projeto desenvolvido como requisito para obtenção de nota parcial da disciplina de Microprocessadores e Arquitetura de Computadores II, orientado pelo Prof. Altair Santin.
A aplicação de “Touch Screens” vem se difundindo cada vez mais no cotidiano das pessoas, seja em casa, no carro, no metrô, no shopping e principalmente em dispositivos portáteis. Tendo em vista tal demanda fizemos um projeto simples e efetivo com aplicações ilimitadas nas mais diversas da tecnologia computacional.
Resumidamente o objetivo de nosso projeto foi detectar os sinais provenientes da película touch, processá-los em um microcontrolador e imprimir o respectivo pixel no display LCD, sendo esta a primeira etapa desenvolvida, qualquer das infinitas aplicações com touch screens fica em conta de software.
Componentes:
Kit Pic
16F877A:
O microcontrolador utilizado foi o pic 16F877A, kit cedido pela Universidade para tal aplicação, o projeto final da disciplina. A utilização deste kit foi fundamental para a implementação do projeto no cronograma estabelecido, já que não precisamos “montar” o hardware para o uControlador.
Display 128
x 64 Pixels:
O Display Gráfico utilizado também foi fornecido pela Universidade
para tal aplicação, é um Display do tipo HY-12864K-202-R, que utiliza
o controlador S6B0108.
Película Touch:
A película touch utilizada é uma película do tipo resistiva de 4
fios comprada no mercado livre por R$ 25,00, procurar por Tela Touchscreen Touch Touk C1000.
O
principio de funcionamento das películas touch resistivas é que a pressão
exercida sobre a superfície gera o contato entre dois condutores, que são
resistores, e que proporcionam um range analógico de resistência perfeitamente
aplicável a um circuito conversor analógico digital, o que por sua vez torna-se
processável em um microcontrolador.
Abaixo uma figura ilustrativa da estrutura
física da película touch:
Esquemático de ligação da ponte resistiva interna do touch (Imagem retirada do manual AVR341: Four and five-wire Touch Screen Controller)
Desenvolvimento
Conector para
o flat cable do touch:
Fizemos uma placa em fibra de vidro para podermos conectar o touch, um paquímetro e um software para rotear placas (Eagle) foi suficiente:
A leitura dos sinais analógicos referentes aos eixos x e y não são feitos simultaneamente, pela própria construção da película é necessário que seja feita primeiramente a medida de um eixo, depois do outro.
Para ler o eixo X é necessário alimentar (5 Vcc e GND) os resistores do eixo Y e vice-versa conforme esquema abaixo:
Configuração para leitura dos valores analógicos dos eixos :
Pino X+ X- Y+ Y-
Lendo eixo X GND Vcc Hi-Z
ADC
Lendo eixo Y Hi-Z ADC GND Vcc
Circuito Drive para aquisição dos valores analógicos:
Os pontos X+, X-, Y+, Y- são controlados diretamente pelos pinos de saída digital do PIC, sendo que há uma ressalva importantíssima a respeito da escolha dos ports a serem utilizados. Conforme a configuração para leitura dos valores citada acima, percebam que nos dois momentos de leitura, um ponto vai para Vcc, um para o GND, um para a entrada analógica e um fica em alta impedância (Hi-Z), que fisicamente significa desligado, sem contato físico.
No PIC16F877A o único port que possibilita esta saída digital se tornar um pino em alta impedância (Hi-Z) é o PORT B através do comando: “output_float...” e somente desse modo o circuito drive funcionará de acordo.
Disposições Gerais do Harware:
O Sistema foi montado em proto board, o Kit Pic, o Display, a película touch e o circuito drive. Utilizamos uma fonte externa (5Vcc) e medimos a corrente que o conjunto demanda. O Kit Pic drena 40 mili ampéres e o Display, o touch e o circuito drive drena 100 mili ampéres totalizando 0,14 Ampéres e aproximadamente 0,7 Watts. A pinagem de todo o hardware se encontra no software.
Montagem no Proto on Board
Detalhe película touch sobre o GLCD
Fluxograma:
Lista de Equipamentos:
- Kit Pic 16F877A R$ 200,00
- Display 128 x 64 pixels R$ 100,00
- Componentes circuito drive do touch R$ 10,00
- Flat cables e pinos de conexão R$ 10,00
- Fonte de alimentação 5Vcc / 200mA R$ 50,00
- Kit de gravação ICD2 R$ 250,00
Acompanhe o teste:
http://www.youtube.com/watch?v=6Mx0vBu12HI
Software:
Todo o sistema foi programado utilizando o MP Lab, de propriedade da Microship. Utilizamos 2 bibliotecas do CCS, uma gráfica e uma específica para o display. Utilizamos o gravador da LabTools, o ICD2.
Segue o código:
Arquivo main.c:
Biblioteca graphics.c:
Biblioteca do controlador gráfico equivalente ao do display utilizado HDM64GS12.c:
Agradecimentos:
Todo o trabalho concretizou-se com a ajuda de Professores e alunos, em especial agradecemos:
- Ivan Chueiri, professor da graduação, pela disponibilização do Display e processadores.
- Valter Klein, formando do 10º período e professor do ensino técnico, pela soldagem do flat do touch na placa confeccionada.
- Ao pessoal do suporte técnico dos laboratórios da Eng. Elétrica, pela atenção disponibilizada em quesito materiais e equipamentos para testes.
Referências:
Palavras-chave
para pesquisa:
-
AVR341: Four and five-wire Touch Screen Controller - Atmel
-
Bergquist touch-screens technical data, www.bergquistcompany.com
-
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582b.pdf
-
PIC
Programação em C – Fábio Pereira