K230基础-获取触摸坐标

第二十二章 获取触摸坐标-K230触摸屏交互基础

🎯 本章目标 ：

掌握在 K230 开发板（如 CanMV-K230）上通过 I2C 接口获取触摸屏坐标 的方法，学会使用 touch 模块或 I2C 协议读取 X、Y 坐标与触摸状态，实现触摸交互功能，为构建图形用户界面（GUI）打下基础。

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1. 触摸屏硬件概述

1.1 常见触摸屏类型

类型	说明	是否适用于 K230
电阻式	压力感应，需按压	✅ 支持（较少）
电容式	指尖感应，支持多点	✅ 推荐（常见于 TFT 屏）

📌 K230 典型配置 ：
TFT LCD + 电容触摸屏 （如 2.8"、3.5" 屏），通过 I2C 传输触摸数据。

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1.2 主流触摸控制器芯片

芯片	接口	I2C 地址	特点
FT6236 / FT6336	I2C	0x38	电容式，2点触控
GT911	I2C	0x14 或 0x5D	多点触控，需配置
XPT2046	SPI	-	电阻式，SPI 接口

✅ 本章重点 ：FT6336 + I2C 获取触摸坐标（最常见）

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2. 硬件连接

触摸屏引脚	K230 引脚	说明
SCL	I2C1_SCLK（如 Pin3）	I2C 时钟
SDA	I2C1_SDA（如 Pin2）	I2C 数据
GND	GND	地
VDD	3.3V	电源
INT	可选 GPIO	中断输出（通知有触摸）
RST	可选 GPIO	复位引脚

✅ 注意 ：

触摸控制器与 OLED/EEPROM 共用 I2C 总线，需通过 i2c.scan() 确认地址。

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3. 使用 touch 模块（CanMV 官方支持）

⚠️ 前提 ：固件需包含 touch 模块（非所有版本支持）

import touch
import time

3.1 初始化触摸屏

# 创建触摸对象
ts = touch.Touch(screen_width=320, screen_height=240)

# 检查是否初始化成功
if ts.init():
    print("✅ 触摸屏初始化成功")
else:
    print("❌ 触摸屏初始化失败")
    raise Exception("Touch init failed")

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3.2 读取触摸坐标

while True:
    # 获取触摸状态
    touch_points = ts.points()

    if touch_points:
        for point in touch_points:
            x, y, event_type, id = point
            # event_type: 0=按下, 1=释放, 2=移动
            # id: 触摸点 ID
            print(f"触摸: ID={id}, X={x}, Y={y}, 事件={event_type}")
    else:
        # 无触摸
        pass

    time.sleep_ms(10)

✅ 输出示例：

触摸: ID=0, X=120, Y=100, 事件=0
触摸: ID=0, X=125, Y=102, 事件=2
触摸: ID=0, X=0, Y=0, 事件=1

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4. 手动 I2C 读取触摸数据（通用方法）

若无 touch 模块，可直接通过 I2C 读取触摸芯片寄存器。

4.1 FPIOA 映射与 I2C 初始化

from fpioa_manager import fm
from machine import I2C, Pin

# I2C 引脚
I2C_SDA = 2
I2C_SCL = 3

fm.register(I2C_SDA, fm.fpioa.I2C1_SDA)
fm.register(I2C_SCL, fm.fpioa.I2C1_SCL)

i2c = I2C(I2C.I2C1, freq=400_000, sda=Pin(I2C_SDA), scl=Pin(I2C_SCL))

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4.2 扫描 I2C 设备确认触摸芯片

devices = i2c.scan()
print("I2C 设备地址:", [hex(dev) for dev in devices])

# FT6336 地址通常为 0x38
TOUCH_ADDR = 0x38
if TOUCH_ADDR not in devices:
    print(f"❌ 未检测到触摸芯片 @ 0x38")
else:
    print(f"✅ 检测到触摸芯片 @ 0x{TOUCH_ADDR:02X}")

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4.3 读取 FT6336 触摸数据

# FT6336 寄存器地址
REG_TD_STATUS = 0x02  # 触摸点数
REG_P1_XH     = 0x03  # 第一个触摸点 X 高位

def read_touch():
    # 读取状态寄存器
    try:
        data = i2c.readfrom_mem(TOUCH_ADDR, REG_TD_STATUS, 1)[0]
        num_points = data & 0x0F

        if num_points > 0:
            # 读取第一个触摸点（2 个字节 X，2 个字节 Y）
            raw = i2c.readfrom_mem(TOUCH_ADDR, REG_P1_XH, 4)

            # 解析 X: [XH(高4位), XL] → 12位
            x = ((raw[0] & 0x0F) << 8) | raw[1]
            # 解析 Y: [YH(高4位), YL]
            y = ((raw[2] & 0x0F) << 8) | raw[3]

            return x, y
        else:
            return None, None
    except:
        return None, None

# 循环读取
while True:
    x, y = read_touch()
    if x is not None and y is not None:
        print(f"触摸坐标: X={x}, Y={y}")
    else:
        # print("无触摸")
        pass
    time.sleep_ms(50)

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5. 坐标映射到屏幕显示区域

触摸屏原始坐标通常为 0~4095，需映射到屏幕分辨率（如 320x240）。

def map_touch_to_screen(x_raw, y_raw, screen_w=320, screen_h=240):
    x = int(x_raw * screen_w / 4095)
    y = int(y_raw * screen_h / 4095)
    return x, y

# 使用
x_raw, y_raw = read_touch()
if x_raw:
    x, y = map_touch_to_screen(x_raw, y_raw)
    print(f"屏幕坐标: X={x}, Y={y}")

✅ 校准建议：实际使用中可能需手动校准映射系数。

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6. 实战项目：触摸点显示在 TFT 屏上

# 假设已初始化 TFT 屏幕（见第13章）
import st7789
import vga1_8x8 as font

# 清屏
tft.fill(0)
tft.text(font, "触摸测试", 100, 100, st7789.YELLOW)

while True:
    x_raw, y_raw = read_touch()

    if x_raw and y_raw:
        # 映射到 240x240 屏幕
        x = int(x_raw * 240 / 4095)
        y = int(y_raw * 240 / 4095)

        # 限制范围
        x = max(0, min(239, x))
        y = max(0, min(239, y))

        # 显示触摸点
        tft.fill(0)  # 清屏
        tft.text(font, "Touch:", 10, 10, st7789.CYAN)
        tft.text(font, f"X={x}", 10, 30, st7789.YELLOW)
        tft.text(font, f"Y={y}", 10, 50, st7789.YELLOW)
        tft.pixel(x, y, st7789.RED)  # 画点
        tft.circle(x, y, 5, st7789.GREEN)  # 画圈
    else:
        tft.fill_rect(10, 70, 200, 20, 0)  # 清除提示

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7. 高级技巧与优化

7.1 使用中断引脚（INT）减少轮询

from machine import Pin

INT_PIN = 12
fm.register(INT_PIN, fm.fpioa.GPIOHS0)
int_pin = Pin(INT_PIN, Pin.IN)

# 仅在 int_pin.value() == 0 时读取触摸
if not int_pin.value():
    x, y = read_touch()

✅ 优势：降低 CPU 占用

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7.2 触摸事件去抖与滤波

last_x, last_y = None, None
threshold = 5

def smooth_touch(new_x, new_y):
    global last_x, last_y
    if last_x is None:
        last_x, last_y = new_x, new_y
        return new_x, new_y

    # 简单滤波
    x = (last_x * 2 + new_x) // 3
    y = (last_y * 2 + new_y) // 3
    last_x, last_y = x, y
    return x, y

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8. 常见问题与调试

❌ 问题1：无法读取触摸数据

排查：

• I2C 地址是否正确？
• 接线是否松动？
• 电源是否稳定？

❌ 问题2：坐标跳变或不准

解决：

• 增加滤波（均值、中值）
• 检查屏幕方向是否匹配
• 手动校准映射参数

❌ 问题3：touch 模块导入失败

原因 ：固件未包含该模块
解决：使用 I2C 手动读取（通用方法）

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9. 性能与限制

操作	耗时
I2C 读取一次	~2ms
坐标解析	< 0.1ms
轮询频率	建议 10~50ms 间隔

✅ 建议：

• 使用定时器周期读取
• 结合 GUI 框架实现按钮、滑动等交互

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✅ 本章你已掌握：

• 触摸屏硬件连接与 I2C 通信
• 使用 touch 模块获取坐标
• 手动 I2C 读取 FT6336 数据
• 坐标映射与显示
• 触摸去抖与优化

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