電阻式觸摸屏技術(shù)案例探討

因為美觀(guān)、維護、成本和衛生等原因，觸摸屏技術(shù)開(kāi)始向消費市場(chǎng)以外的醫療、工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)滲透。隨著(zhù)觸摸屏的問(wèn)世，出現了多項觸控技術(shù)，如電容、電阻、電感、表面聲波和紅外線(xiàn)觸控技術(shù)。每種設計技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。電容式觸摸屏基于印刷電路板上的電極設計，因觸控鍵、滑塊和滾輪功能而深受用戶(hù)喜愛(ài)，輕松的觸控功能為用戶(hù)體驗增色很多。表面聲波觸控技術(shù)基于聲波，存在于需要透明的顯示屏設計中，例如娛樂(lè )園和人流很大的室內環(huán)境。紅外線(xiàn)觸控技術(shù)基于光線(xiàn)間斷方法，主要用于低分辨的超大屏幕。電感式觸摸屏技術(shù)主要用于塑料、鋁制或不銹鋼的面板，或者會(huì )暴露于液體的面板。其中，電阻式觸摸屏技術(shù)的成本競爭力最高，而且很容易集成到嵌入式設計內。這項技術(shù)主要用于設計面板尺寸不超過(guò)19英寸的觸摸屏。對手指觸摸檢測和手寫(xiě)筆檢測的支持擴大了電阻觸控技術(shù)在消費電子中的應用范圍（見(jiàn)圖1）。

　　圖 1：手指和手寫(xiě)筆檢測功能讓電阻式觸摸屏更好用

　　本文將主要探討電阻觸摸屏技術(shù)的特點(diǎn)、設計過(guò)程中應注意的問(wèn)題以及潛在的應用領(lǐng)域。

　　了解電子觸控傳感器的設計和控制器選型要求

　　因為電阻觸摸屏現在很容易買(mǎi)到，而且價(jià)格隨時(shí)間逐漸下降，所以此項技術(shù)的應用范圍越來(lái)越廣。為了選擇最佳的觸摸屏技術(shù)，應用設計人員必須深入考慮應用需求。電阻式觸摸屏技術(shù)只需一個(gè)簡(jiǎn)易的印刷電路板設計，不像電容式和電感式觸摸屏技術(shù)，需要在印刷電路板上設計電極或線(xiàn)圈蝕刻。因為觸摸屏直接覆蓋在顯示屏上，所以可以節省機械開(kāi)關(guān)或電容式觸控鍵電極所需的印刷電路板空間。建議不要把電阻式觸摸屏用于惡劣的環(huán)境中，例如經(jīng)常爆炸或灰塵過(guò)多的礦區或工地。電阻式觸摸屏上很少的破損都會(huì )影響觸控精確度和線(xiàn)性。

　　電阻式觸摸屏工作原理　　

1. 電阻式觸摸屏是表面覆蓋觸摸響應薄膜的透明玻璃板。

　　2. 電阻式觸摸屏面板有兩個(gè)電阻層（氧化銦錫）組成，中間是一層很薄的分隔層。

　　3. 電阻觸摸屏的兩個(gè)薄膜層組成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò )，充當觸摸位置檢測功能的分壓電路。

　　4. 觸摸屏會(huì )在電阻網(wǎng)絡(luò )組成的分壓器上引起電壓變化，這個(gè)電壓用于確定觸摸屏幕的觸點(diǎn)位置。

　　5. 觸摸屏控制器（TSC）把捕捉的模擬電壓信號轉換成數字觸摸坐標信號。內置模數轉換通道，充當測量模擬電壓的電壓計。

　　6. 在觸摸屏幕后，起到電壓計作用的觸摸控制器首先在X+點(diǎn)施加電壓梯度VDD，在X-點(diǎn)施加接地電壓GND。然后，檢測Y軸電阻上的模擬電壓，并把模擬電壓轉換成數值，用模數轉換器計算X坐標（圖2）。在這種情況下，Y-軸變成感應線(xiàn)。同樣地，在Y+和Y-點(diǎn)分施加電壓梯度，可以測量Y坐標。