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四线电阻触摸屏原理

时间:2019-08-17 14:44:26来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:51次「手机版」
 

触摸屏原理

转载自:http://www.elecfans.com/kongzhijishu/renjijiemian/596589.html

一、结构

上图是电阻触摸屏的一个侧面剖视图。手指触摸的表面是一个硬涂层,用以保护下面的PET层。PET层是很薄的有弹性的PET薄膜,当表面被触摸时它会向下弯曲,并使得下面的两层ITO涂层能够相互接触并在该点连通电路。两个ITO层之间是约千分之一英寸厚的一些隔离支点使两层分开。最下面是一个透明的硬底层用来支撑上面的结构,通常是玻璃或者塑料。

电阻触摸屏的多层结构会导致很大的光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题,但这样也会增加电池的消耗。电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好。

二、触摸坐标的计算

ITO陶瓷层分为了上下两层,中间用隔离支点分开,这两层是X层和Y层。可以看成如下结构:

其中X层上X-到X+和Y-到Y+的电阻是均匀分布的,又可以看成下面的等效图:

当计算触摸点时分为两步:

1、计算Y坐标,在Y+电极施加驱动电压V,Y-接地,芯片通过X+测量接触点的电压。

由于ITO层均匀导电,触点电压与V电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比。

2、计算X坐标,在X+电极施加驱动电压V, X-电极接地,Y+做为引出端测量得到接触点的电压,由于ITO层均匀导电,触点电压与Vdrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比。

测得的电压通常由ADC转化为数字信号,再进行简单处理就可以做为坐标判断触点的实际位置。

三、测量触点的压力

四线电阻式触摸屏除了可以得到触点的X/Y坐标,还可以测得触点的压力,这是因为按压触摸屏后,上下层ITO发生接触,在触点上实际是有电阻存在的,如下图的Rtouch。压力越大,接触越充分,电阻越小,通过测量这个电阻的大小 可以量化压力大小。

怎么得到Rtouch的阻值?有两种方法。 第一种方法:要做如下准备工作,如下图:

1. X- 接地,X+接电源 ,Y+接ADC得到触点的X坐标

2. X- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到Z1点的电压Z1

3. X- 接地,Y+接电源,Y-接ADC得到Z2点的电压Z2

现在知道了X坐标,即ADC的输出数值, Z1, Z2,还要知道X-line Y-line的总电阻值就可以计算了:

第二种方法:要做如下准备工作

1. X- 接地,X+接电源,Y+接ADC得到触点的X坐标 ADCx

2. Y- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到触点的Y坐标 ADCy

2. X- 接地,Y+接电源,X+接ADC得到Z1点的位置Z1

还要已知X-plate Y-plate的总电阻值

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