电阻式触摸屏的基本结构和驱动原理.pdfVIP

电阻式触摸屏的基本结构和驱动原理 四线电阻式触摸屏 四线电阻式触摸屏的结构如上图，在玻璃或丙烯酸基板上覆盖有两层透平，均匀导电的ITO 层，分别做为X 电极 和Y 电极，它们之间由均匀排列的透明格点分开绝缘。其中下层的ITO 与玻璃基板附着，上层的ITO 附着在PET 薄 膜上。X 电极和Y 电极的正负端由“导电条”（图中黑色条形部分）分别从两端引出，且X 电极和Y 电极导电条的位 置相互垂直。引出端 X- ，X+ ，Y- ，Y+一共四条线，这就是四线电阻式触摸屏名称的由来。当有物体接触触摸屏表面 并施以一定的压力时，上层的ITO 导电层发生形变与下层ITO 发生接触，该结构可以等效为相应的电路，如下图 计算触点的X,Y 坐标分为如下两步： 1. 计算Y 坐标，在Y+ 电极施加驱动电压Vdrive ， Y- 电极接地，X+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Vdrive ， 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。 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top layer 施压后，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 点的位置Z1 3. X- 接地，Y+接电源，Y-接ADC 得到Z2 点的位置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 Z 2 Z 1 − Z 1 Rtouch 其中I RX 1 是流过RX1 的电流 I RX 1 I R RX 1 X 1 ⎛Z 2 ⎞ Rtouch 则R − X 1⎜ 1 ⎟ 而R1 又可以由ADCx 和RX_plate 根据比例得到，所以最后 ⎝Z 1 ⎠ ADC Z X ⎛ 2 ⎞ Rtouch R ⋅ − ⎜ −1 ⎟ (如果ADC 12 位精度) X PLATE 4096 ⎝Z 1 ⎠ 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 R