基于觸摸屏控制器動態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、便于攜帶等優點，越來越多的電子產品用觸摸屏作為人機界面的輸入設備。在動態簽名認證中，亦采用觸摸屏作為輸入設備對筆跡進行數據采集。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，分析如何實現三維數據的采集。
系統主要由四線電阻式觸摸屏、觸摸屏控制器ADS7846、單片機89S51以及相應軟件程序組成。系統框圖如圖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。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把兩導電層隔開絕緣，每當有筆或是手指按下時，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，稱為該工作面的一對電極。上下兩個導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。當測量接觸點X坐標的時候，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轉換，就可對應地判斷出接觸點的X坐標。Y坐標亦是類似，只需改成對Y電極加電壓而X電極不加電壓即可。
X坐標和Y坐標的計算公式為
其中VREF為加在ADS7846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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