基于觸摸屏控制器動(dòng)態(tài)簽名認證的數據采集和預處理
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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(diǎn)，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品用觸摸屏作為人機界面的輸入設備。在動(dòng)態(tài)簽名認證中，亦采用觸摸屏作為輸入設備對筆跡進(jìn)行數據采集。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(shí)現三維數據的采集。
系統主要由四線(xiàn)電阻式觸摸屏、觸摸屏控制器ADS7846、單片機89S51以及相應軟件程序組成。系統框圖如圖1所示。
1 四線(xiàn)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；內表面也涂有一層ITO導電層。它們之間有許多細小的的透明隔離點(diǎn)把兩導電層隔開(kāi)絕緣，每當有筆或是手指按下時(shí)，兩導電層就相互接觸。而形成回路，如圖2所示。
導電層的兩端都涂有一條銀膠，稱(chēng)為該工作面的一對電極。上下兩個(gè)導電層一個(gè)是水平方向，一個(gè)是豎直方向，分別用來(lái)測量X和Y的坐標位置。在水平面上的電極稱(chēng)為X＋電極和X－電極，在豎直平面的電極稱(chēng)為Y＋電極和Y－電極，如圖3所示。工作時(shí)，兩個(gè)電極根據測量需要提供參考電壓或是作為測量端對接觸點(diǎn)的位置進(jìn)行測量。當測量接觸點(diǎn)X坐標的時(shí)候，導電層上的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(huì )形成均勻的電壓分布，用Y＋電極作為測量點(diǎn)，得到的電壓值通過(guò)A/D轉換，就可對應地判斷出接觸點(diǎn)的X坐標。Y坐標亦是類(lèi)似，只需改成對Y電極加電壓而X電極不加電壓即可。
X坐標和Y坐標的計算公式為
其中VREF為加在A(yíng)DS7846內部A/D轉換器上的參考電壓，可以接VCC作為參考電壓。
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