什么是電阻屏(電阻式觸摸屏)

電阻式觸摸屏是一種傳感器，它將矩形區域中觸摸點(X,Y)的物理位置轉換為代表X坐標和Y坐標的電壓。很多LCD模塊都采用了電阻式觸摸屏，這種屏幕可以用四線、五線、七線或八線來萌生屏幕偏置電壓，同時讀回觸摸點的電壓。電阻式觸摸屏基本上是薄膜加上玻璃的結構，薄膜和玻璃相鄰的一面上均涂有ITO(納米銦錫金屬氧化物)涂層，ITO具有很好的導電性和透亮性。當觸摸操作時，薄膜下層的ITO會接觸到玻璃上層的ITO，經由感應器傳出相應的電信號，經過轉換電路送到解決器，通過運算轉化為屏幕上的X、Y值，而完成點選的動作，并呈今朝屏幕上。

觸摸屏原理

觸摸屏蘊含上下疊合的兩個透亮層，四線和八線觸摸屏由兩層具有相同表面電阻的透亮阻性材料組成，五線和七線觸摸屏由一個阻性層和一個導電層組成，通常還要用一種彈性材料來將兩層隔開。當觸摸屏表面受到的壓力(如通過筆尖或手指進行按壓)足夠大時，頂層與底層之間會萌生接觸。所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來萌生代表X坐標和Y坐標的電壓。分壓器是通過將兩個電阻進行串聯來實現的。上面的電阻(R1)連接正參考電壓(VREF)，下面的電阻(R2)接地。兩個電阻連接點處的電壓測量值與下面那個電阻的阻值成正比。圖3

為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測量一個坐標，需要對一個阻性層進行偏置：將它的一邊接VREF，另一邊接地。同時，將未偏置的那一層連接到一個ADC的高阻抗輸入端。當觸摸屏上的壓力足夠大，使兩層之間發生接觸時，電阻性表面被分隔為兩個電阻。它們的阻值與觸摸點到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點與接地邊之間的電阻相當于分壓器中下面的那個電阻。因此，在未偏置層上測得的電壓與觸摸點到接地邊之間的距離成正比。

四線觸摸屏

四線觸摸屏蘊含兩個阻性層。其中一層在屏幕的左右邊緣各有一條垂直總線，另一層在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線，見圖4。為了在X軸方向進行測量，將左側總線偏置為0V，右側總線偏置為VREF。將頂部或底部總線連接到ADC，當頂層和底層相接觸時即可作一次測量。

圖4

為了在Y軸方向進行測量，將頂部總線偏置為VREF，底部總線偏置為0V。將ADC輸入端接左側總線或右側總線，當頂層與底層相接觸時即可對電壓進行測量。圖5顯示了四線觸摸屏在兩層相接觸時的簡化模型。對于四線觸摸屏，最理想的連接辦法是將偏置為VREF的總線接ADC的正參考輸入端，并將設置為0V的總線接ADC的負參考輸入端。

五線觸摸屏

五線觸摸屏使用了一個阻性層和一個導電層。導電層有一個觸點，通常在其一側的邊緣。阻性層的四個角上各有一個觸點。為了在X軸方向進行測量，將左上角和左下角偏置到VREF，右上角和右下角接地。由于左、右角為同一電壓，其效果與連接左右側的總線差不多，類似于四線觸摸屏中采用的辦法。為了沿Y軸方向進行測量，將左上角和右上角偏置為VREF，左下角和右下角偏置為0V。由于上、下角分別為同一電壓，其效果與連接頂部和底部邊緣的總線大致相同，類似于在四線觸摸屏中采用的辦法。這種測量算法的優勢在于它使左上角和右下角的電壓保持不變；但如果采用柵格坐標，X軸和Y軸需要反向。對于五線觸摸屏，最佳的連接辦法是將左上角(偏置為VREF)接ADC的正參考輸入端，將左下角(偏置為0V)接ADC的負參考輸入端。

七線觸摸屏七線觸摸屏的實現辦法除了在左上角和右下角各增加一根線之外，與五線觸摸屏相同。執行屏幕測量時，將左上角的一根線連到VREF，另一根線接SARADC的正參考端。同時，右下角的一根線接0V，另一根線連接SARADC的負參考端。導電層仍用來測量分壓器的電壓。八線觸摸屏

除了在每條總線上各增加一根線之外，八線觸摸屏的實現辦法與四線觸摸屏相同。對于VREF總線，將一根線用來連接VREF，另一根線作為SARADC的數模轉換器的正參考輸入。對于0V總線，將一根線用來連接0V，另一根線作為SARADC的數模轉換器的負參考輸入。未偏置層上的四根線中，任何一根都可用來測量分壓器的電壓。測試接觸所有的觸摸屏都能測試到是不是有觸摸發生，其辦法是用一個弱上拉電阻將其中一層上拉，而用一個強下拉電阻來將另一層下拉。如果上拉層的測量電壓大于某個邏輯閾值，就聲明沒有觸摸，反之則有觸摸。這種辦法存在的問題在于觸摸屏是一個巨大的電容器，此外還可能需要增加觸摸屏引線的電容，以便濾除LCD引入的噪聲。弱上拉電阻與大電容器相連會使上升時間變長，可能導致測試到虛假的觸摸。圖6

四線和八線觸摸屏可以測量出接觸電阻，即圖5中的RTOUCH。RTOUCH與觸摸壓力近似成正比。要測量觸摸壓力，需要了解觸摸屏中一層或兩層的電阻。圖6中的公式給出了計算辦法。需要留意的是，如果Z1的測量值接近或等于0(在測量過程中當觸摸點靠近接地的X總線時)，計算將出現一些問題，通過采用弱上拉辦法可以有效改善這個問題。

電阻式觸摸屏的優缺點電阻式觸摸屏的優勢是它的屏和控制系統都比較便宜，反應靈巧度也很好，而且不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對外界完全隔離的工作環境，不怕灰塵和水汽，能適應各種惡劣的環境。它可以用任何物體來觸摸,穩定性能較好。缺點是電阻觸摸屏的外層薄膜容易被劃傷導致觸摸屏不可用，多層結構會導致很大的光損失，對于手持設備通常需要加大背光源來彌補透光性不好的問題，但這樣也會增加電池的消耗。

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