手機電阻式觸摸屏分析

　　如圖5 所示，AMR 是沿X 與Y 兩個(gè)方向在ITO層蝕刻出一條一條平行排列的區塊，相當于將整個(gè)觸摸屏劃分成很多小矩陣區塊，每個(gè)小矩陣相當于一個(gè)小的模擬四線(xiàn)電阻式觸摸屏，各個(gè)區塊彼此獨立。如圖6 所示，當手指按壓到對應的區塊時(shí)，區塊就會(huì )傳出對應比例的電壓，控制器接收到電壓后再將其翻譯成坐標信息。

　　圖5 給出了利用四線(xiàn)式電阻觸摸屏實(shí)現多點(diǎn)觸摸技術(shù)的方法：第一個(gè)時(shí)刻，在X1 電極上加上電壓，由Y1、Y2、Y3 電極讀取A、B、C 觸摸單元所探測到的X 坐標;同理，在以后的各個(gè)時(shí)刻依次讀取剩余觸摸單元的X 坐標。獲得所有觸摸單元的X 坐標后，再依次給Y 電極加上電壓，以獲得各個(gè)觸摸單元的Y 坐標。

　　模擬矩陣電阻AMR 與純數字的DMR 技術(shù)多點(diǎn)觸摸屏系統不同，AMR 是一個(gè)數字模擬混合系統，因此，在掃描電路、AD 轉換電路、控制電路的基礎上，還需添加各種輔助元件來(lái)減小外界噪聲對模擬電路的干擾。特別是對于A(yíng)D 轉換，為了提高轉換的精準度，有必要在硬件電路上添加下拉電阻，以避免無(wú)觸摸發(fā)生時(shí)AD 輸入端浮接的現象。

　　控制電路將控制掃描電路生成恰當的掃描信號，并使得AD 轉換電路在恰當的時(shí)候進(jìn)行數據采樣和轉換。對于A(yíng)D 轉換電路，可以在串行轉換和并行轉換間做取舍。串行轉換結構簡(jiǎn)單，需要的AD 模塊數量少，但是總的轉換頻率低;并行轉換需要的AD 模塊數量稍多，但總的轉換頻率可以得到提高。

　　于是基本電路構架便可以分為串行和并行兩種，如圖7 所示。值得注意的是，圖6 僅表現了坐標采集轉換電路的基本原理和結構，并沒(méi)有畫(huà)出為減小各種電器噪聲而添加的元件，如AD 的下拉電阻、濾波電容等。

　　3.3 數字矩陣電阻DMR 技術(shù)

　　原理上，DMR 是將觸控面板上下層劃分成許多很小的區塊，當某一區塊被碰觸，這一區塊就會(huì )被啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，此時(shí)線(xiàn)路會(huì )發(fā)出指示開(kāi)關(guān)的數字訊號傳給控制器，控制器便能計算出觸碰位置的坐標。

　　如圖8 所示，8×8 數字電阻觸摸屏， 基于A(yíng)ltera 解決方案[1]：它采用兩層ITO 分別作為水平的sensing line(觸摸感測線(xiàn))和垂直的driving line(加電驅動(dòng)線(xiàn))，driving line 和sensing line 之間的觸點(diǎn)就相當于一個(gè)開(kāi)關(guān)，在未接觸時(shí)，它們之間是絕緣的，而接觸發(fā)生后，兩者發(fā)生短路，相當于開(kāi)關(guān)閉合。驅動(dòng)的時(shí)候，其中sensing line 通常由一個(gè)上拉電阻施加高電平，同時(shí)在driving line 上以一定頻率依次在各列中施加負脈沖電壓，這樣當掃描到觸點(diǎn)所在的那一列時(shí)，由于觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)閉合，形成直流通路，使得觸點(diǎn)所在行的電壓被拉低，形成一個(gè)負脈沖，這樣就檢測到了觸點(diǎn)的位置。由于driving line 是依次掃描，所以可以檢測到多個(gè)觸點(diǎn)的位置。

　　圖8 觸摸解碼的工作模式

　　數字矩陣電阻DMR 其實(shí)就是一個(gè)開(kāi)關(guān)網(wǎng)格，由于各個(gè)開(kāi)關(guān)節點(diǎn)彼此獨立識別，所以互不干擾，可以實(shí)現真正意義上任意多點(diǎn)的多點(diǎn)觸摸。橫向數據的并行寫(xiě)入以及不需要AD 轉換，極大地提高了觸摸屏的工作速度。但是，數字矩陣電阻DMR 需要眾多的電極和端口，導致其成本遠高于模擬矩陣電阻AMR，故僅適用于對系統可靠性和工作速度有特別要求的應用場(chǎng)合。