電阻式觸摸屏技術(shù)案例探討

因?yàn)槊烙^、維護(hù)、成本和衛(wèi)生等原因，觸摸屏技術(shù)開始向消費(fèi)市場(chǎng)以外的醫(yī)療、工業(yè)和汽車市場(chǎng)滲透。隨著觸摸屏的問(wèn)世，出現(xiàn)了多項(xiàng)觸控技術(shù)，如電容、電阻、電感、表面聲波和紅外線觸控技術(shù)。每種設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)，因觸控鍵、滑塊和滾輪功能而深受用戶喜愛，輕松的觸控功能為用戶體驗(yàn)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(shè)計(jì)中，例如娛樂園和人流很大的室內(nèi)環(huán)境。紅外線觸控技術(shù)基于光線間斷方法，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(jìng)爭(zhēng)力最高，而且很容易集成到嵌入式設(shè)計(jì)內(nèi)。這項(xiàng)技術(shù)主要用于設(shè)計(jì)面板尺寸不超過(guò)19英寸的觸摸屏。對(duì)手指觸摸檢測(cè)和手寫筆檢測(cè)的支持?jǐn)U大了電阻觸控技術(shù)在消費(fèi)電子中的應(yīng)用范圍（見圖1）。

　　圖 1：手指和手寫筆檢測(cè)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(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題以及潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　了解電子觸控傳感器的設(shè)計(jì)和控制器選型要求

　　因?yàn)殡娮栌|摸屏現(xiàn)在很容易買到，而且價(jià)格隨時(shí)間逐漸下降，所以此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。為了選擇最佳的觸摸屏技術(shù)，應(yīng)用設(shè)計(jì)人員必須深入考慮應(yīng)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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)電極或線圈蝕刻。因?yàn)橛|摸屏直接覆蓋在顯示屏上，所以可以節(jié)省機(jī)械開關(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(qū)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(yīng)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(dāng)觸摸位置檢測(cè)功能的分壓電路。

　　4. 觸摸屏?xí)陔娮杈W(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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字觸摸坐標(biāo)信號(hào)。內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，充當(dāng)測(cè)量模擬電壓的電壓計(jì)。

　　6. 在觸摸屏幕后，起到電壓計(jì)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(cè)Y軸電阻上的模擬電壓，并把模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)值，用模數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算X坐標(biāo)（圖2）。在這種情況下，Y-軸變成感應(yīng)線。同樣地，在Y+和Y-點(diǎn)分施加電壓梯度，可以測(cè)量Y坐標(biāo)。