电阻式触摸屏原理具体分析

2022-02-08 11:27分类：电子元器件阅读：

　　许多LCD控制模块都使用了电阻器式触摸显示屏，这种触摸显示屏等效于将物理学部位转化为意味着X、Y座标的电流值的感应器。一般有4线、5线、7线和8线触摸显示屏来完成，文中介绍了SAR构造、四种触摸屏原理和构造，及其检验触碰的方式。

　　触摸屏原理

　　触摸显示屏包括左右叠合的2个透明层，四线和八线触摸显示屏由双层具备同样表面电阻率的全透明感性负载原材料构成，五线和七线触摸显示屏由一个感性负载层和一个导电性层构成，一般还需要用一种延展性原材料来将双层分隔。当触摸显示屏表层得到的工作压力(如根据笔头或手指头开展轻按)充足大时，高层与底部中间会造成触碰。全部的电阻器式触摸显示屏都选用分压器基本原理来造成意味着X座标和Y座标的工作电压。如图所示3所显示，分压器是利用将2个电阻器开展串连来完成的。上边的电阻器(R1)联接正参照工作电压(VREF)，下边的电阻器(R2)接地装置。2个电阻器节点处的电流精确测量值与下面那个电阻器的电阻值正相关。

　　图3 分压器根据2个电阻器开展串连完成

　　为了更好地在电阻器式触摸显示屏上的特殊方位精确测量一个座标，必须对一个感性负载层开展参考点：将它的一边接VREF，另一边接地装置。与此同时，将未参考点的那一层联接到一个ADC的高抗阻键入端。当触摸显示屏上的工作压力非常大，使双层中间产生触碰时，电阻器性表层被划分为2个电阻器。他们的电阻值与触碰点至参考点边沿的距離正相关。触碰点与接地装置边中间的电阻器等同于分压器中下边的那一个电阻器。因而，在未参考点层上测出的电流与触碰点至接地装置边中间的距離正相关。

　　四线触摸显示屏

　　四线触摸显示屏包括2个感性负载层。在其中一层在手机屏幕的上下边沿都各有一条竖直系统总线，另一层在手机屏幕的底边和顶端都各有一条水准系统总线，见图4。为了更好地在X轴方位开展精确测量，将左边系统总线参考点为0V，右边系统总线参考点为VREF。将顶端或底端系统总线衔接到ADC，当高层和最底层相触碰时就可以作一次精确测量。

　　图4 四线触摸显示屏的2个感性负载层

　　为了更好地在Y轴方位开展精确测量，将顶端系统总线参考点为VREF，底端系统总线参考点为0V。将ADC键入线接左边系统总线或右边系统总线，当高层与最底层相触碰时就可以对电流做好精确测量。图5表明了四线触摸显示屏在双层相触碰时的优化实体模型。针对四线触摸显示屏，最理想化的联接办法是将参考点为VREF的系统总线接ADC的正参照键入端，并将设定为0V的系统总线接ADC的负参照键入端。

　　五线触摸显示屏

　　五线触摸显示屏应用了一个感性负载层和一个导电性层。导电性层有一个接触点，一般在其一侧的边沿。感性负载层的四个角上各有一个接触点。为了更好地在X轴方位开展精确测量，将左上方和左下方参考点到VREF，右上方和右下方接地装置。因为左、右角为同一工作电压，其作用与联接两侧的系统总线类似，类似四线触摸显示屏中选用的方式。

　　为了更好地沿Y轴方位开展精确测量，将左上方和右上方参考点为VREF，左下方和右下方参考点为0V。因为上、下角各自为同一工作电压，其作用与联接顶端和底端边沿的系统总线基本相同，类似在四线触摸显示屏中选用的方式。这类精确测量优化算法的优势就在于它使左上方和右下方的工作电压始终保持不会改变;但倘若选用栅格数据座标，X轴和Y轴必须反方向。针对五线触摸显示屏，最好的联接办法是将左上方(参考点为VREF)接ADC的正参照键入端，将左下方(参考点为0V)接ADC的负参照键入端。

　　七线触摸显示屏

　　七线触摸显示屏的完成方式不仅在右上角和右下方各提升一根线以外，与五线触摸显示屏同样。实行显示屏精确测量时，将左上方的一根线连到VREF，另一根线接SAR ADC的正参照端。与此同时，右下方的一根线接0V，另一根线联接SAR ADC的负参照端。导电性层仍用于精确测量分压器的工作电压。

　　八线触摸显示屏

　　除开在每条系统总线上各提升一根线以外，八线触摸显示屏的完成方式与四线触摸显示屏同样。针对VREF系统总线，将一根线用于联接VREF，另一根线做为SAR ADC的模数转换器的正参照键入。针对0V系统总线，将一根线用于联接0V，另一根线做为SAR ADC的模数转换器的负参照键入。未参考点层上的四根线中，一切一根都可以用于精确测量分压器的工作电压。

　　检验有没有触碰

　　全部的触摸显示屏都能监测到是不是有触碰产生，其办法是用一个弱上拉电阻将在其中一层下拉，而用一个强下拉电阻来将另一层往下拉。假如下拉层的检测工作电压超过某一逻辑性阀值，就说明沒有触碰，相反则有触碰。这类方式存在的不足取决于触摸显示屏是一个很大的电力电容器，除此之外还有可能必须提升触摸显示屏导线的电容器，便于滤掉LCD引进的噪音。弱上拉电阻与大电力电容器相接会使增益值拉长，很有可能造成检验到虚报的触碰。

　　四线和八线触摸显示屏能够测定出回路电阻，即图5中的RTOUCH。RTOUCH与触碰工作压力类似正相关。要精确测量触碰工作压力，必须了解触摸显示屏中一层或双层的电阻器。图6中的公式计算得出了计算方式。必须特别注意的是，假如Z1的检测值贴近或相当于0(在检测全过程中当触碰点挨近接地装置的X系统总线时)，测算将发生一些难题，根据选用弱下拉方式能够有效的改进这个问题。