1原理

觸摸屏附著在顯示器的表面,與顯示器配合使用。通過觸摸產(chǎn)生模擬電信號,經(jīng)過轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標,從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感式、電阻式、式、紅外線式和表面聲波式,其中電阻式觸摸屏在實際應(yīng)用中用的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構(gòu)成,最下面是玻璃或有機玻璃構(gòu)成的基層,最上面是一層外表面經(jīng)過硬化處理從而光滑防刮的塑料層,附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導(dǎo)電層（oti,氧化銦）,這兩層由細小的透明隔離點進行絕緣。當手指觸摸屏幕時,兩導(dǎo)電層在觸摸點處接觸。

觸摸屏的兩個金屬導(dǎo)電層分別用來測量x軸和y軸方向的坐標。用于x坐標測量的導(dǎo)電層從左右兩端引出兩個電極,記為x+和x-。用于y坐標測量的導(dǎo)電層從上下兩端引出兩個電極,記為y+和y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構(gòu)成。當在一對電極上施加電壓時,在該導(dǎo)電層上就會形成均勻連續(xù)的電壓分布。若在x方向的電極對上施加一確定的電壓,而y方向電極對上不加電壓時,在x平行電壓場中,觸點處的電壓值可以在y+(或y-)電極上反映出來,通過測量y+電極對地的電壓大小,便可得知觸點的x坐標值。同理,當在y電極對上加電壓,而x電極對上不加電壓時,通過測量x+電極的電壓,便可得知觸點的y坐標。測量原理如圖1所示。

圖1 四線式觸摸屏測量原理

五線式觸摸屏與四線式不同。主要區(qū)別在于五線觸摸屏將其中一導(dǎo)電層的四端均引出來作為四個電極,另一導(dǎo)電層僅僅作為測量的導(dǎo)體輸出x向和y向的電壓,測量時要交替在x向和y向上施加電壓。

2 觸摸屏控制器工作原理

觸摸屏控制器有多種,主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個方向分時施加電壓,并將相應(yīng)的電壓信號傳送給自身a/d轉(zhuǎn)換器,在微處理器spi口提供的同步時鐘作用下將數(shù)字信號讀入微處理器。控制器ads7846基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 ads7846基本結(jié)構(gòu)

圖1觸摸點p處測量結(jié)果計算如下：

ads7846內(nèi)部可以通過寄存器的設(shè)置將a/d轉(zhuǎn)換器的分辨率設(shè)為8位或12位,在本系統(tǒng)中a/d轉(zhuǎn)換器的分辨率取12位。則p點的二進制輸出代碼為：

其中： 為加在ads7846內(nèi)部a/d轉(zhuǎn)換器上的參考電壓。

觸摸屏控制器的運行是通過串行數(shù)據(jù)輸入口din輸入控制命令進行控制的?？刂泼畹幕靖袷饺缦拢?/p>

bit7指明發(fā)送命令開始,高電平有效。a2:a0用于選擇數(shù)據(jù)輸入通道,101選擇x坐標測量,001選擇y坐標測量。mode將內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為8位（mode=1）或12位（mode=0）。ser/dfr為單端/雙端參考電壓選擇位。pd1:pd0根據(jù)省電模式的需要進行選擇設(shè)置。這些命令控制位的設(shè)置將在程序代碼部分得以應(yīng)用。