采用AD7879的阻性觸摸屏手勢識別實(shí)現(xiàn)

目前，低成本阻性技術(shù)的應(yīng)用市場包括：只需要 單點(diǎn)觸控、至關(guān)重要的極其精確的空間分辨率、利用觸控筆 來實(shí)現(xiàn)特定功能(如亞洲語言符號識別等)，或者用戶必須 戴手套的場合。 雖然阻性技術(shù)傳統(tǒng)上是用來檢測屏幕上“單點(diǎn)觸摸”的位 置，但本文提出了一個(gè)創(chuàng)新的“兩點(diǎn)觸摸”概念，它利用阻性觸摸屏控制器 AD7879 在廉價(jià)的阻性觸摸屏上檢測最常見 的雙指手勢(縮放、捏合和旋轉(zhuǎn))。

　　阻性觸摸屏的經(jīng)典方法

　　典型的阻性觸摸屏包括兩個(gè)平行的氧化銦錫(ITO)導(dǎo)電層，中 間的間隙將兩層分開(圖 1)。上層(Y)的邊緣電極相對于下 層(X)的邊緣電極旋轉(zhuǎn) 90°。當(dāng)對屏幕的一個(gè)小區(qū)域施加壓 力，使這兩層發(fā)生電氣接觸時(shí)，就發(fā)生了“觸摸”現(xiàn)象。如 果在上層的兩個(gè)電極之間施加一個(gè)直流電壓，而下層懸空， 則觸摸將使下層獲得與觸摸點(diǎn)相同的電壓。判斷上層方向觸 摸坐標(biāo)的方法是測量下層的電壓，以便確定觸摸點(diǎn)處的電阻 占總電阻的比值。然后交換兩層的電氣連接，獲得觸摸點(diǎn)在 另一個(gè)軸上的坐標(biāo)。

　　連接直流電壓的層稱為“有源”層，電流與其阻抗成反比。 測量電壓的層稱為“無源”層，無相關(guān)電流流經(jīng)該層。發(fā)生 單點(diǎn)觸摸時(shí)，在有源層中形成一個(gè)分壓器，無源層電壓測量 通過一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器讀取與觸摸點(diǎn)和負(fù)電極之間的距離成比 例的電壓1.

　　由于成本低廉，傳統(tǒng)的 4 線阻性觸摸屏深受單點(diǎn)觸控應(yīng)用的 歡迎。實(shí)現(xiàn)阻性多點(diǎn)觸控的技術(shù)有多種，其中總是會用到一 個(gè)矩陣布局屏幕，但屏幕制造成本高得嚇人。此外，控制器 需要許多輸入和輸出來測量和驅(qū)動各個(gè)屏幕帶，導(dǎo)致控制器 成本和測量時(shí)間增加。

　　圖 1. (a) 阻性觸摸屏的結(jié)構(gòu);(b) 用戶觸摸屏幕時(shí)的電氣接觸

超越單點(diǎn)觸控

　　雖然如此，但通過理解并模擬該過程背后的物理原理，我們 可以從阻性觸摸屏提取更多信息。當(dāng)發(fā)生兩點(diǎn)觸摸時(shí)，無源 屏幕中的一段電阻加上觸點(diǎn)的電阻與有源屏幕的導(dǎo)電段并 聯(lián)，因此電源的負(fù)載阻抗減小，電流增大。阻性控制器的經(jīng) 典方法是假設(shè)有源層中的電流恒定不變，無源層為等電位。 兩點(diǎn)觸摸時(shí)，這些假設(shè)不再成立，為了提取所需的信息，需 要進(jìn)行更多測量。

　　阻性屏幕中的兩點(diǎn)觸摸檢測模型如圖 2 所示。Rtouch為層間的 接觸電阻;在現(xiàn)有的大多數(shù)屏幕中，其數(shù)量級一般與兩層的 電阻相同。如果有一個(gè)恒定的電流I流經(jīng)有源層的兩端，則有 源層上的電壓為：