ウータンのブログ

【 Arduino Memo：キャリブレーション】

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2022.01.01(19:19) 75

【 Arduino Memo：キャリブレーション】

Arduino の TFT でのキャリブレーションについて、備忘録として記録しました。

《１．実行環境》

◇ ハードウェア環境
　・Arduino MEGA2560 （ATmega2560 ATMEGA16U2）R3互換ボード（画像 ① ）
　・TFT LCDスクリーンモジュール、3.5インチ 320 X 480（画像 ② ）
　　このTFTを、MEGA へのシールドとして使用しました。（画像 ③ ）

画像 ① Arduino MEGA2560

◇ ソフトウェア環境
・キャリブレーション実行ソフト
　　MCUFRIEND_kbv ライブラリの［examples］フォルダにある
　　[ TouchScreen_Calibr_native.ino ] を使用する。

　このMCUFRIEND_kbv ライブラリは、
　ヘッダファイル [ MCUFRIEND_kbv.h ] の宣言部で

　class MCUFRIEND_kbv : public Adafruit_GFX

　となっているように、
　Adafruit_GFX Class を継承している。

［デフォルトのポートレートの向きでキャリブレーションを実行］
画像 ④ キャリブレーション起動時の画面

そのまま TouchScreen_Calibr_native.ino を実行すると、
ポートレートの向きで起動する（画像 ④ 右の図）

画像 ⑤ キャリブレーション開始時の画面（ポートレート）

1回、画面をタッチすると、
キャリブレーションの画面（画像 ⑤ 右の図）になるので指示通りに、
左上 → 左中 → 左下 →
中上 → 中下 →
右上 → 右中 → 右下
にある＋を、順にタッチしていく。
（タッチすべきポイントは、＋が白色になる）

《以下は、シリアルモニタでの出力》

TouchScreen.h GFX Calibration
Making all control and bus pins INPUT_PULLUP
Typical 30k Analog pullup with corresponding pin
would read low when digital is written LOW

e.g. reads ~25 for 300R X direction
e.g. reads ~30 for 500R Y direction

Testing : (A1, D7) = 33
Testing : (A2, D6) = 21
ID = 0x9486

左上 cx=895 cy=941 cz=391 X, Y, Pressure
左中 cx=886 cy=553 cz=547 X, Y, Pressure
左下 cx=893 cy=166 cz=638 X, Y, Pressure

中上 cx=516 cy=933 cz=314 X, Y, Pressure
中下 cx=507 cy=174 cz=606 X, Y, Pressure

右上 cx=152 cy=929 cz=202 X, Y, Pressure
右中 cx=149 cy=553 cz=414 X, Y, Pressure
右下 cx=143 cy=169 cz=564 X, Y, Pressure

*** COPY-PASTE from Serial Terminal:

const int XP=6,XM=A2,YP=A1,YM=7; //320x480 ID=0x9486
const int TS_LEFT=915,TS_RT=123,TS_TOP=950,TS_BOT=152;

後で詳しく説明しますが、この最後の1行
const int TS_LEFT=915,TS_RT=123,TS_TOP=950,TS_BOT=152;
が大事なのです。

画像 ⑥ キャリブレーション画面の座標系（ポートレート）

まず、このキャリブレーション実行ソフトでは、
その実行結果のシリアルモニタの出力から分かるように、
ｘ軸、ｙ軸の原点と軸方向は右図（画像 ⑥ ）のようになっています。

それは、単純に、円を描き、円の中を塗りつぶすという
下記の様なプログラムを実行させると、
いわゆる「実際の座標系」が明確になります。

《四隅に円を描いて塗りつぶすプログラム》

MCUFRIEND_kbv tft;

uint16_t ID = tft.readID();
tft.begin(ID);
tft.setRotation( ORI_PORTRAIT ); // 縦長
tft.fillScreen(BLACK);

// 半径
int radius = 64;

// Left Top（青）
tft.drawCircle(0, 0, radius, TFT_BLUE);
tft.fillCircle(0, 0, radius, TFT_BLUE);

// Left Bottom（黄）
tft.drawCircle(0, 479, radius, TFT_YELLOW);
tft.fillCircle(0, 479, radius, TFT_YELLOW);

// Right Top（白）
tft.drawCircle(319, 0, radius, TFT_WHITE);
tft.fillCircle(319, 0, radius, TFT_WHITE);

// Right Bottom（赤）
tft.drawCircle(319, 479, radius, TFT_RED);
tft.fillCircle(319, 479, radius, TFT_RED);

このプログラムの実行結果は、右図（画像 ⑦ ）のようになります。

「画像 ⑥」と比べると分かるように
・座標原点
・座標の x,y値の増加方向
が異なります。

従ってキャリブレーションとは、
画面のタッチ位置と、ソフトウェア座標との
相違を埋めるための作業という意味合いがある訳なのです。

これにより、画面をタッチした時の位置を
ソフトウェアが、その管理する座標として
認識できるようになる訳なのです。