1 觸摸屏原理
觸摸屏附著在顯示器的表面,與顯示器配合使用。通過(guò)觸摸產(chǎn)生模擬電信號(hào),經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由微處理器計(jì)算得出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo),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、電容式、紅外線式和表面聲波式,其中電阻式觸摸屏在實(shí)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(jī)玻璃構(gòu)成的基層,最上面是一層外表面經(jīng)過(guò)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(xì)小的透明隔離點(diǎn)進(jìn)行絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí),兩導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)處接觸。
觸摸屏的兩個(gè)金屬導(dǎo)電層分別用來(lái)測(cè)量x軸和y軸方向的坐標(biāo)。用于x坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從左右兩端引出兩個(gè)電極,記為x+和x-。用于y坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從上下兩端引出兩個(gè)電極,記為y+和y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構(gòu)成。當(dāng)在一對(duì)電極上施加電壓時(shí),在該導(dǎo)電層上就會(huì)形成均勻連續(xù)的電壓分布。若在x方向的電極對(duì)上施加一確定的電壓,而y方向電極對(duì)上不加電壓時(shí),在x平行電壓場(chǎng)中,觸點(diǎn)處的電壓值可以在y+(或y-)電極上反映出來(lái),通過(guò)測(cè)量y+電極對(duì)地的電壓大小,便可得知觸點(diǎn)的x坐標(biāo)值。同理,當(dāng)在y電極對(duì)上加電壓,而x電極對(duì)上不加電壓時(shí),通過(guò)測(cè)量x+電極的電壓,便可得知觸點(diǎn)的y坐標(biāo)。測(cè)量原理如圖1所示。
圖1 四線式觸摸屏測(cè)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(lái)作為四個(gè)電極,另一導(dǎo)電層僅僅作為測(cè)量的導(dǎo)體輸出x向和y向的電壓,測(cè)量時(shí)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(gè)方向分時(shí)施加電壓,并將相應(yīng)的電壓信號(hào)傳送給自身a/d轉(zhuǎn)換器,在微處理器spi口提供的同步時(shí)鐘作用下將數(shù)字信號(hào)讀入微處理器?？刂破鱝ds7846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(diǎn)p處測(cè)量結(jié)果計(jì)算如下：
ads7846內(nèi)部可以通過(guò)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(diǎn)的二進(jìn)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(yùn)行是通過(guò)串行數(shù)據(jù)輸入口din輸入控制命令進(jìn)行控制的?？刂泼畹幕靖袷饺缦拢?br>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(biāo)測(cè)量,001選擇y坐標(biāo)測(cè)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(jìn)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。