ADS7846在电阻式触摸屏设计中的应用

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  •  1 前言

      其实不管在任何设计中,人性化都是非常重要的一环。信息技术的发展,为人们带来了触摸屏的福利。由于触摸屏可以使操作简单直观,因此越来越多的手持产品,公共服务类设备采用触摸屏。触摸屏有电阻式触摸屏、电容式触摸屏、表面声波式触摸屏、红外线触摸屏等多种。电阻式触摸屏是目前应用比较广泛的一种,有4线、5线、7线等几种。

      2 电阻式触摸屏的工作原理

      2.1 电阻式触摸屏结构

      典型触摸屏的工作部分一般由3部分组成,如图1所示,这一个电阻式触摸屏的横截面,两层透明的电阻性导体层(玻璃)、两层导体之间的隔离层(隔离玻璃珠)、以及电阻性涂层。电阻性导体层必须选用阻性材料,如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成,上层衬底用塑料,下层衬底用玻璃。

    ADS7846在电阻式触摸屏设计中的应用

      隔离层为粘性绝缘液体材料,如聚脂薄膜。电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成,其导电性能大约为ITO的1000倍。

      2.2 电阻式触摸屏原理

      电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。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2所示,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。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。

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