1、 电阻式触摸屏
利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的*基本的原理。
电阻屏性能特点:
① 它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘、水汽和油污
②可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,这是它们比较大的优势
③电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度,因此都能轻松达到4096*4096? 比较而言,五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越,但是成本代价大,因此售价非常高
电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内,划伤只会伤及外导电层,外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的。
电阻式触摸屏是一种传感器,基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上。
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工作原理
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基本原理
电阻触摸屏的工作原理主要是通过压力感应原理来实现对屏幕内容的操作和控制的,这种触摸屏屏体部分是一块与显示器表面非常
电阻式触摸屏
配合的多层复合薄膜,其中**层为玻璃或有机玻璃底层,第二层为隔层,第三层为多元树脂表层,表面还涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面经硬化处理、光滑防刮的塑料层。在多元脂表层表面的传导层及玻璃层感应器是被许多微小的隔层所分隔电流通过表层,轻触表层压下时,接触到底层,控制器同时从四个角读出相称的电流及计算手指位置的距离。这种触摸屏利用两层高透明的导电层组成触摸屏,两层之间距离仅为2.5微米。当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比,即可得触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的*基本原理。[1]
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电路实现
触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF),下面的电阻(R2)接地。两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。[2]
为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大,使两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。[2]
电阻式触摸屏内部渡涂的透明ITO导电薄膜有工艺要求。涂层不可太厚,否则不但会降低透光率,还会形成内反射层,降低清晰度;涂层也不可太薄,否则容易断裂。在使用过程中,由于触摸屏的工作准确性需要依靠电阻网络的精密性来实现,如果某处电阻网络出现了故障将会使此处触摸屏触摸失灵:触摸屏表面经常被触摸,表层薄薄的一层透明ITO导电薄膜会出现细小裂纹,也会导致触摸失灵;透明ITO导电薄膜的外层采用的是塑胶材料,没有保护层,所以安全性较差。但是,从结构上看,电阻式触摸屏是一个相对封闭的系统,因此相比于其他触摸屏,不受外界污染物的影响,比如灰尘、水汽、油溃等,而且适合配带手套或是不能用手直接触摸的场合,因此能够在恶劣环境下正常工作,适合于航空机载显示系统。
四线触摸屏
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线,另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线,见图1。为了在X轴方向进行测量,将左侧总线偏置为0V,右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC,当顶层和底层相接触时即可作一次测量。
为了在Y轴方向进行测量,将顶部总线偏置为VREF,底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线,当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。图2显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。对于四线触摸屏,*理想的连接方法是将偏置为VREF的总线接ADC的正参考输入端,并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。[3]
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五线触摸屏
五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点,通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。为了在X轴方向进行测量,将左上角和左下角偏置到VREF,右上角和右下角接地。由于左、右角为同一电压,其效果与连接左右侧的总线差不多,类似于四线触摸屏中采用的方法。为了沿Y轴方向进行测量,将左上角和右上角偏置为VREF,左下角和右下角偏置为0V。由于上、下角分别为同一电压,其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同,类似于在四线触摸屏中采用的方法。这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变;但如果采用栅格坐标,X轴和Y轴需要反向。对于五线触摸屏,*佳的连接方法是将左上角(偏置为VREF)接ADC的正参考输入端,将左下角(偏置为0V)接ADC的负参考输入端。[3]
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七线触摸屏
七线触摸屏的实现方法除了在左上角和右下角各增加一根线之外,与五线触摸屏相同。执行屏幕测量时,将左上角的一根线连到VREF,另一根线接SAR ADC的正参考端。同时,右下角的一根线接0V,另一根线连接SAR ADC的负参考端。导电层仍用来测量分压器的电压。[3]
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八线触摸屏
除了在每条总线上各增加一根线之外,八线触摸屏的实现方法与四线触摸屏相同。对于VREF总线,将一根线用来连接VREF,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。对于0V总线,将一根线用来连接0V,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的负参考输入。未偏置层上的四根线中,任何一根都可用来测量分压器的电压。[3]
四线电阻触摸屏,是要求输入灵活性和个人化应用的理想触摸解决方案:采用一体成型出线技术,和触摸屏专用基材,保证触摸屏精确、稳定、可靠和反应灵敏。四线电阻触摸屏,完全密封处理,彻底防水、防尘、防污染,符合IP65密封标准。具有低成本、低功耗和可以提供*小尺寸的技术特性。
四线电阻触摸屏,可以使用笔、手指、戴手套的手、信用卡等众多触摸介质,可以抵抗流质、食物和各种杂质,对各种污染具有非常强的适应性,在拥有良好的稳定性和可靠性的同时,具有轻便易组装和低成本等特点,是轻便移动设备、个人助理、工业控制、医疗仪器等使用频率高,使用者明确的应用系统的*理想的输入装置。
当某一层电极加上电压时,会在该网络上形成电压梯度。如有外力使得上下两层在某一点接触,则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压,从而知道接触点处的坐标。比如,在顶层的电极(X+,X-)上加上电压,则在顶层导体层上形成电压梯度,当有外力使得上下两层在某一点接触,在底层就可以测得接触点处的电压,再根据该电压与电极(X+)之间的距离关系,知道该处的X坐标。然后,将电压切换到底层电极(Y+,Y-)上,并在顶层测量接触点处的电压,从而知道Y坐标。
四线式与五线式电阻触摸屏原理简介Freescale i.MX258的芯片手册 Freescale i.MX258的芯片手册 电阻式触摸屏 触摸屏是一种传感器来测量笔或手指触摸的物理位置,通常在一个矩形区域,在给定的点以上的液晶屏,。电阻式触摸屏的内表面涂有透明导电涂层的每一层绝缘点隔开,面层和底层。基本上所有的电阻式触摸屏使用相同的电压驱动的经营原则。应用电阻层的电压产生一个跨层的渐变。按灵活的**表,创建层与层之间的电接触,基本上是关闭的电路开关。 4线触摸屏 4线触摸屏技术和电子产品很简单,*便宜的触摸屏技术,使4线。首先,在接触点的距离是沿x轴的顶端表上水平电压梯度,通过创建作为回报层底部。其次,创建一个垂直的电压梯度底层,测量Y轴。由于需要两个层的电压梯度,要么层造成任何损害,导致触摸屏停止运作。四线触摸屏容易损坏,大量使用,因为这两个层往往是塑料的。这4线技术不应为公众获取信息亭,工业地点或大于12英寸的显示器上,如应用使用的耐久性手段缺乏。图44-2显示了一个4线触摸屏的例子。它由两个透明和灵活的电阻层:X层与Y层。 只要是在X和?电阻层均匀的电阻率,在任何两个电极之间的接触点的阻值是(X + / X-在X层或?+ /?-Y层)是在每一层的地位成正比。可以通过在X和Y层层,当屏幕被触摸时,这两个层的电阻率测量接触点的物理位置{X(接触点),Y(接触点)}在两个坐标对尺寸与每个联系人 5线触摸屏 五线触摸屏由一个电阻层和导电层。导电层有一个接触栏(雨刷),通常是沿着一条边。电阻层有接触点,在每个角落(在左上角的UL认证,焊道在右上角,左下角和右下角LR LL)。 沿x轴来衡量,一个统一的电压施加到左上角和左下角和右上角和右下角连接到地面。因为左边和右边的角落,在相同的电压,其效果是相同的附加电极,沿左、右边缘与4线触摸屏使用的方法类似。 为了测量沿Y轴,一个统一的电压施加到左上角和右上角和左下角和右下角连接到地面。上下四角,因为在相同的电压,其效果是附加电极沿着顶部和底部边缘,类似的4线触摸屏使用的方法相同。 5线触摸技术和电子屏幕使他们更比4线设备价格昂贵。然而,更高的精度,使人们有可能使用尺寸可达22英寸,大于4线5线。此外,由于电压测量是稳定的底层,5线触摸屏可以保持工作尽管一个顶层部分损坏。这使得5线触摸屏优异的长期耐久性。图44-4显示了一个5线触摸屏的一个例子。
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