觸摸屏控制器設計

0 引 言
隨著(zhù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對電子產(chǎn)品智能化、便捷化、人性化要求也不斷提高，觸摸屏作為一種人性化的輸入輸出設備，在我國的應用范圍非常廣闊，是極富吸引力的多媒體交互沒(méi)備。目前，觸摸屏的需求動(dòng)力主要來(lái)自于消費電子產(chǎn)品，如手機、PDA、便攜導航設備等。隨著(zhù)觸摸屏技術(shù)的不斷發(fā)展，它在其他電子產(chǎn)品中的應用也會(huì )得到不斷延伸?，F在市面上已有的觸摸屏控制器普遍價(jià)格比較高且性能相對比較固定，一些場(chǎng)合下無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求。本文基于上述考慮，根據電阻式觸摸屏的工作原理，選用51系列單片機作為控制核心，設計一種實(shí)用且低成本的觸摸屏控制系統。

1 觸摸屏的工作原理
觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器件組成(如圖1所示)；觸摸檢測部件用于檢測用戶(hù)觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測裝置上接收觸摸信息送給控制器，它同時(shí)能接收控制器發(fā)來(lái)的命令并加以執行。

觸摸屏的主要3大種類(lèi)是：電阻技術(shù)觸摸屏、表面聲波技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏。其中，電阻式觸摸屏憑借低廉的價(jià)格以及對于手指及輸入筆觸摸的良好響應性，涵蓋了100多家觸摸屏元件制造商中的2／3，成為過(guò)去5年中銷(xiāo)售量最高的觸摸屏產(chǎn)品。在這里根據要設計應用的觸摸屏控制器，重點(diǎn)介紹一下四線(xiàn)電阻式觸摸屏。
電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面相匹配的多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內表面也涂有一層透明導電層，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。當手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導電層接通Y軸方向的5 V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，這種接通狀態(tài)被控制器偵測到后，進(jìn)行A／D轉換，并將得到的電壓值與5 V相比即可得到觸摸點(diǎn)的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是四線(xiàn)電阻式觸摸屏基本原理，其原理如圖2所示。

2 觸摸屏控制系統硬件設計
根據四線(xiàn)電阻式觸摸屏的工作原理可以看出，在硬件設計上的主要工作就在于將觸摸點(diǎn)所在的X軸及Y軸坐標通過(guò)控制驅動(dòng)模塊加以精確識別。