利用XPT2046制作一个电位器AD转换装置

XPT2046是一款四线制电阻触摸屏控制芯片，内含12位分辨率125KHz转换速率逐步逼近型A/D转换器，支持从1.5V到5.25V的低电压I/O接口。

所谓逐步逼近型，就是输入一个模拟量，其与1000 0000 0000 对应的模拟量进行比较，大则高位取1，小则高位取0。这种思想相当于折半查询，所以可以依次从高位到低位确定所有值，以此来确定模拟量对应的数字量。

我们该如何去用这个芯片，来完成将一个模拟量转换成数字量呢？

初学者确实有很大的困难，我们需要学会怎么去看它的芯片手册。

上图是它的一个封装图，是不是看得很乱?

别急，这时候还要看看它每个管脚的功能描述

如下图

这时候，我们可以大致了解这是一个串行输入输出的芯片。

串行数据输出是DOUT（16管脚），也就是我们最终的数字量。

串行数据输入是DIN（2管脚），你会想，我们不是输入的是模拟量，怎么会要串行输入呢？

确实，你会看到6、7、8、9管脚都是输入管脚，它们就不是串行输入的，所以我们可以推测它们是不同的模拟量输入口。其实DIN管脚是模式控制输入口，就好比我们去操作寄存器一样，要写进去一个数字量，来控制寄存器的运行模式，芯片也是这样。

再看DCLK管脚，这是外部时钟输入口，既然是串行输入输出，就要有拍子来控制一个一个字节输入输出，所以这个管脚就是起到这个作用。

然后我们一定要看时序图

通过看时序图，才能了解芯片的工作方式。

首先，CS是片选，低电平有效。

首先输入一个DIN，但是由于是串行输入，所以这里就要用位运算来一位一位提取后输入到DIN管脚，而输进去的时候是发生在时钟上升沿，时钟下降沿结束输入。

所以我们可以将模式输入程序写成这样的格式：

1、获得char 型模式数字量

2、DCLK = 0.

3、提取高位并将其赋值给DIN

4、DCLK = 1.锁存当前值。

循环8次。

之后我们发现芯片进入busy阶段，我们需要给它一个小延时，让它进行AD转换，然后我们还需要再给一个时钟脉冲，清除busy.

接下来就是读取DOUT的值，原理同DIN输入。

而模式的选择需要看你的板子上是怎么外接的

我们需要用电位器来实现AD转换，所以模拟量输入接口应该选择X+（6管脚）

再看芯片手册的模式说明

所以我们模式选择为0x94，读者可以自行对照每一位看看。

综上，我就可以给出完整代码了

 #include <reg52.h>
 #include<intrins.h>

 #define uint unsigned int
 #define uchar unsigned char
 #define GPIO_DUAN P0

 uchar table[]={
     0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f,
     0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,
     0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c,
     0x39, 0x5e, 0x79, 0x71
 };

 uchar DisplayData[];
 sbit HCA = P2^;//HCA,HCB,HCC是利用了74HC138译码器来进行位选，我们动态位选了4位
 sbit HCB = P2^;
 sbit HCC = P2^;
 sbit CLK  = P1^;
 sbit CS   = P1^;
 sbit DIN  = P1^;
 sbit DOUT = P1^;

 void DisplayDS();
 void delayms(uint xms);
 uint Read_AD_Data(uchar moshi);
 void SPI_Write(uchar moshi);
 uint GetValue();

 void main()
 {
     uint temp, cnt = ;
     while(){
         if(cnt == ){//每50下读取转换值，避免数字跳动太快
             temp = Read_AD_Data(0x94);
             cnt = ;
         }
         cnt++;

         DisplayData[] = table[temp%/];
         DisplayData[] = table[temp%/];
         DisplayData[] = table[temp%/];
         DisplayData[] = table[temp%/];

         DisplayDS();
     }
 }

 void DisplayDS()
 {//动态扫描函数
     uint i;
     for(i = ; i < ; i++){
         GPIO_DUAN = 0x00;
         switch(i)
         {
             case  : HCC = ; HCB = ; HCA = ; break;
             case  : HCC = ; HCB = ; HCA = ; break;
             case  : HCC = ; HCB = ; HCA = ; break;
             case  : HCC = ; HCB = ; HCA = ; break;
         }
         GPIO_DUAN = DisplayData[i];
         delayms();
     }
 }

 void delayms(uint xms)
 {
     uint i, j;
     for(i = ; i < xms; i++)
         for(j = ; j < ; j++);
 }

 uint Read_AD_Data(uchar moshi)
 {//读取最终的数字量函数
     uint i, ans;
     SPI_Write(moshi);
     for(i = ; i < ; i++);

     CLK = ;
     _nop_();
     _nop_();
     CLK = ;
     _nop_();
     _nop_();

     ans = GetValue();
     CS = ;
     return ans;
 }

 void SPI_Write(uchar moshi)
 {//写模式函数
     uint i;
     CS = ;
     for(i = ; i < ; i++){
         CLK = ;
         DIN = moshi>>;
         CLK = ;
         moshi <<= ;
     }
     CLK = ;
 }

 uint GetValue()
 {//读取DOUT管脚，得到最终数字量函数
     uint i, ans = ;
     for(i = ; i < ; i++){
         CLK = ;
         ans <<= ;
         ans |= DOUT;
         CLK = ;
     }
     CLK = ;
     return ans;
 }