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   四線電阻式觸摸屏原理與控制

一、原理
　　四線電阻式觸摸屏由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層（ITO氧化銦），上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多極細(xì)小(小于千分之一英寸)的透明隔離點(diǎn)把它們隔開絕緣，見圖一。其主要特點(diǎn)是精確度高，不受環(huán)境干擾，適用于各種場合。

圖一、觸摸屏結(jié)構(gòu)

　　當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，平常相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置有了一個(gè)接觸，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇悖刂破鱾蓽y到這個(gè)接通后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比即可得觸摸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)

圖二、觸摸時(shí)的狀態(tài)

反應(yīng)速度	分辨率	透光率	壽命	厚度	操作環(huán)境濕度	操作環(huán)境溫度	表面耐磨度	操作壓力
5.15ms	可達(dá)4096×4096	75~86%	3500萬次	1.1~3mm(含玻璃)	0~95%RH	0~65℃	3H	10g(典型)

圖三、四線電阻式觸摸屏的控制原理圖

控制主要組成：AD轉(zhuǎn)換器（ADC）、一個(gè)二極管（D1）和四個(gè)開關(guān)管（Q1、Q2、Q3和Q4）。
控制狀態(tài)如下：
　　在觸摸屏不處在觸摸狀態(tài)時(shí)，將Q1、Q2、Q3置為截止態(tài)，Q4為導(dǎo)通。一旦出現(xiàn)觸摸動(dòng)作，觸摸屏經(jīng)由D1產(chǎn)生一中斷信號(hào)給MPU，MPU立即使Q1導(dǎo)通，在X軸方向上形成電流回路，啟動(dòng)ADC的CH0通道經(jīng)由Y1即可讀到X軸的坐標(biāo)值；同樣關(guān)閉Q1和Q4，打開Q2和Q3，啟動(dòng)ADC的CH1通道經(jīng)由X1可讀到Y(jié)軸的坐標(biāo)值。

四、控制選擇
I. 用戶購買觸摸屏?xí)r，可以直接選配控制器，常見控制器的接口有COM串口、PS/2和PC-BUS幾種類型，一般廠家隨控制器可提供for DOS、Windows 9x和Windows NT的驅(qū)動(dòng)程序。
II. 如果用戶自己設(shè)計(jì)控制部分，推薦幾種ADC，供選擇：
　　1、MAXIM公司的MAX1249或MAX1247：四通道12位的A/D轉(zhuǎn)換器，串行輸入輸出，帶內(nèi)部時(shí)鐘；低功耗，工作電壓3V、轉(zhuǎn)換速度為133ksps時(shí)，電流為1.2mA。
　　2、DURR-BROWN公司的ADS7843：內(nèi)置一只二極管用于中斷通道和四個(gè)開關(guān)管，開關(guān)狀態(tài)通過控制字設(shè)置，串行輸入輸出；工作電壓2.7V時(shí)，功耗1.8mW。
　　3、MICROCHIP公司的PIC16C71X系列帶MPU、EPROM、RAM、8位4通道ADC、13個(gè)I/O口及4個(gè)中斷口的微處理器，在線串口編程；工作電壓5V時(shí)，電流小于2mA。