電阻式觸摸屏簡(jiǎn)介

電阻式觸摸屏將矩形區域中觸摸點(diǎn)(X,Y)的物理位置轉換為代表X坐標和Y坐標的電壓。很多LCD模塊都采用了電阻式觸摸屏，這種屏幕可以用四線(xiàn)、五線(xiàn)、七線(xiàn)或八線(xiàn)來(lái)產(chǎn)生屏幕偏置電壓，同時(shí)讀回觸摸點(diǎn)的電壓。電阻式觸摸屏基本上是薄膜加上玻璃的結構，薄膜和玻璃相鄰的一面上均涂有ITO（納米銦錫金屬氧化物）涂層，ITO具有很好的導電性和透明性。當觸摸操作時(shí)，薄膜下層的ITO會(huì )接觸到玻璃上層的ITO，經(jīng)由感應器傳出相應的電信號，經(jīng)過(guò)轉換電路送到處理器，通過(guò)運算轉化為屏幕上的X、Y值，而完成點(diǎn)選的動(dòng)作，并呈現在屏幕上。

原理
觸摸屏包含上下疊合的兩個(gè)透明層，四線(xiàn)和八線(xiàn)觸摸屏由兩層具有相同表面電阻的透明阻性材料組成，五線(xiàn)和七線(xiàn)觸摸屏由一個(gè)阻性層和一個(gè)導電層組成，通常還要用一種彈性材料來(lái)將兩層隔開(kāi)。當觸摸屏表面受到的壓力(如通過(guò)筆尖或手指進(jìn)行按壓)足夠大時(shí)，頂層與底層之間會(huì )產(chǎn)生接觸。所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來(lái)產(chǎn)生代表X坐標和Y坐標的電壓。如圖3，分壓器是通過(guò)將兩個(gè)電阻進(jìn)行串聯(lián)來(lái)實(shí)現的。上面的電阻(R1)連接正參考電壓(VREF)，下面的電阻(R2)接地。兩個(gè)電阻連接點(diǎn)處的電壓測量值與下面那個(gè)電阻的阻值成正比。 　　為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測量一個(gè)坐標，需要對一個(gè)阻性層進(jìn)行偏置：將它的一邊接VREF，另一邊接地。同時(shí)，將未偏置的那一層連接到一個(gè)ADC的高阻抗輸入端。當觸摸屏上的壓力足夠大，使兩層之間發(fā)生接觸時(shí)，電阻性表面被分隔為兩個(gè)電阻。它們的阻值與觸摸點(diǎn)到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點(diǎn)與接地邊之間的電阻相當于分壓器中下面的那個(gè)電阻。因此，在未偏置層上測得的電壓與觸摸點(diǎn)到接地邊之間的距離成正比。
優(yōu)缺點(diǎn)
電阻式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是它的屏和控制系統都比較便宜，反應靈敏度也很好，而且不管是四線(xiàn)電阻觸摸屏還是五線(xiàn)電阻觸摸屏,它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境，不怕灰塵和水汽，能適應各種惡劣的環(huán)境。它可以用任何物體來(lái)觸摸,穩定性能較好。缺點(diǎn)是電阻觸摸屏的外層薄膜容易被劃傷導致觸摸屏不可用，多層結構會(huì )導致很大的光損失，對于手持設備通常需要加大背光源來(lái)彌補透光性不好的問(wèn)題，但這樣也會(huì )增加電池的消耗。

種類(lèi)
四線(xiàn)觸摸屏
四線(xiàn)觸摸屏包含兩個(gè)阻性層。其中一層在屏幕的左右邊緣各有一條垂直總線(xiàn)，另一層在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線(xiàn)，見(jiàn)圖4。為了在X軸方向進(jìn)行測量，將左側總線(xiàn)偏置為0V，右側總線(xiàn)偏置為VREF。將頂部或底部總線(xiàn)連接到ADC，當頂層和底層相接觸時(shí)即可作一次測量。 　　

為了在Y軸方向進(jìn)行測量，將頂部總線(xiàn)偏置為VREF，底部總線(xiàn)偏置為0V。將ADC輸入端接左側總線(xiàn)或右側總線(xiàn)，當頂層與底層相接觸時(shí)即可對電壓進(jìn)行測量。圖5顯示了四線(xiàn)觸摸屏在兩層相接觸時(shí)的簡(jiǎn)化模型。對于四線(xiàn)觸摸屏，最理想的連接方法是將偏置為VREF的總線(xiàn)接ADC的正參考輸入端，并將設置為0V的總線(xiàn)接ADC的負參考輸入端。
五線(xiàn)觸摸屏
五線(xiàn)觸摸屏使用了一個(gè)阻性層和一個(gè)導電層。導電層有一個(gè)觸點(diǎn)，通常在其一側的邊緣。阻性層的四個(gè)角上各有一個(gè)觸點(diǎn)。為了在X軸方向進(jìn)行測量，將左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。由于左、右角為同一電壓，其效果與連接左右側的總線(xiàn)差不多，類(lèi)似于四線(xiàn)觸摸屏中采用的方法。
為了沿Y軸方向進(jìn)行測量，將左上角和右上角偏置為VREF，左下角和右下角偏置為0V。由于上、下角分別為同一電壓，其效果與連接頂部和底部邊緣的總線(xiàn)大致相同，類(lèi)似于在四線(xiàn)觸摸屏中采用的方法。這種測量算法的優(yōu)點(diǎn)在于它使左上角和右下角的電壓保持不變；但如果采用柵格坐標，X軸和Y軸需要反向。對于五線(xiàn)觸摸屏，最佳的連接方法是將左上角(偏置為VREF)接ADC的正參考輸入端，將左下角(偏置為0V)接ADC的負參考輸入端。
七線(xiàn)觸摸屏
七線(xiàn)觸摸屏的實(shí)現方法除了在左上角和右下角各增加一根線(xiàn)之外，與五線(xiàn)觸摸屏相同。執行屏幕測量時(shí)，將左上角的一根線(xiàn)連到VREF，另一根線(xiàn)接SAR ADC的正參考端。同時(shí)，右下角的一根線(xiàn)接0V，另一根線(xiàn)連接SAR ADC的負參考端。導電層仍用來(lái)測量分壓器的電壓。
八線(xiàn)觸摸屏
除了在每條總線(xiàn)上各增加一根線(xiàn)之外，八線(xiàn)觸摸屏的實(shí)現方法與四線(xiàn)觸摸屏相同。對于VREF總線(xiàn)，將一根線(xiàn)用來(lái)連接VREF，另一根線(xiàn)作為SAR ADC的數模轉換器的正參考輸入。對于0V總線(xiàn)，將一根線(xiàn)用來(lái)連接0V，另一根線(xiàn)作為SAR ADC的數模轉換器的負參考輸入。未偏置層上的四根線(xiàn)中，任何一根都可用來(lái)測量分壓器的電壓。