就电阻式触摸屏技术的一些探讨
迈肯思科技
发布时间:2019-12-02
  因为美观、维护、成本和卫生等原因,触摸屏技术开始向消费市场以外的医疗、工业和汽车市场渗透。随着触摸屏的问世,出现了多项触控技术,如电容、电阻、电感、表面声波和红外线触控技术。每种设计技术都有各自的优缺点。电容式触摸屏基于印刷电路板上的电极设计,因触控键、滑块和滚轮功能而深受用户喜爱,轻松的触控功能为用户体验增色很多。表面声波触控技术基于声波,存在于需要透明的显示屏设计中,例如娱乐园和人流很大的室内环境。红外线触控技术基于光线间断方法,主要用于低分辨的超大屏幕。电感式触摸屏技术主要用于塑料、铝制或不锈钢的面板,或者会暴露于液体的面板。其中,电阻式触摸屏技术的成本竞争力最高,而且很容易集成到嵌入式设计内。这项技术主要用于设计面板尺寸不超过19英寸的触摸屏。对手指触摸检测和手写笔检测的支持扩大了电阻触控技术在消费电子中的应用范围(见图1)。

就电阻式触摸屏技术的一些探讨

图 1:手指和手写笔检测功能让电阻式触摸屏更好用

本文将主要探讨电阻触摸屏技术的特点、设计过程中应注意的问题以及潜在的应用领域。

了解电子触控传感器的设计和控制器选型要求

因为电阻触摸屏现在很容易买到,而且价格随时间逐渐下降,所以此项技术的应用范围越来越广。为了选择最佳的触摸屏技术,应用设计人员必须深入考虑应用需求。电阻式触摸屏技术只需一个简易的印刷电路板设计,不像电容式和电感式触摸屏技术,需要在印刷电路板上设计电极或线圈蚀刻。因为触摸屏直接覆盖在显示屏上,所以可以节省机械开关或电容式触控键电极所需的印刷电路板空间。建议不要把电阻式触摸屏用于恶劣的环境中,例如经常爆炸或灰尘过多的矿区或工地。电阻式触摸屏上很少的破损都会影响触控精确度和线性。

电阻式触摸屏工作原理

1. 电阻式触摸屏是表面覆盖触摸响应薄膜的透明玻璃板。

2. 电阻式触摸屏面板有两个电阻层(氧化铟锡)组成,中间是一层很薄的分隔层。

3. 电阻触摸屏的两个薄膜层组成一个电阻网络,充当触摸位置检测功能的分压电路。

4. 触摸屏会在电阻网络组成的分压器上引起电压变化,这个电压用于确定触摸屏幕的触点位置。

5. 触摸屏控制器(TSC)把捕捉的模拟电压信号转换成数字触摸坐标信号。内置模数转换通道,充当测量模拟电压的电压计。

6. 在触摸屏幕后,起到电压计作用的触摸控制器首先在X+点施加电压梯度VDD,在X-点施加接地电压GND。然后,检测Y轴电阻上的模拟电压,并把模拟电压转换成数值,用模数转换器计算X坐标(图2)。在这种情况下,Y-轴变成感应线。同样地,在Y+和Y-点分施加电压梯度,可以测量Y坐标。

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