1. 電阻式觸摸屏是表面覆蓋觸摸響應(yīng)薄膜的透明玻璃板。

　　2. 電阻式觸摸屏面板有兩個(gè)電阻層(氧化銦錫)組成，中間是一層很薄的分隔層。

　　3. 電阻觸摸屏的兩個(gè)薄膜層組成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)，充當(dāng)觸摸位置檢測(cè)功能的分壓電路。

　　4. 觸摸屏?xí)陔娮杈W(wǎng)絡(luò)組成的分壓器上引起電壓變化，這個(gè)電壓用于確定觸摸屏幕的觸點(diǎn)位置。

　　5. 觸摸屏控制器(TSC)把捕捉的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字觸摸坐標(biāo)信號(hào)。內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，充當(dāng)測(cè)量模擬電壓的電壓計(jì)。

　　6. 在觸摸屏幕后，起到電壓計(jì)作用的觸摸控制器首先在X+點(diǎn)施加電壓梯度VDD，在X-點(diǎn)施加接地電壓GND。然后，檢測(cè)Y軸電阻上的模擬電壓，并把模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)值，用模數(shù)轉(zhuǎn)換器計(jì)算X坐標(biāo)(圖)。在這種情況下，Y-軸變成感應(yīng)線(xiàn)。同樣地，在Y+和Y-點(diǎn)分施加電壓梯度，可以測(cè)量Y坐標(biāo)。

　　7. 某些觸摸控制器還支持觸摸壓力測(cè)量，即Z軸測(cè)量。測(cè)量Z軸坐標(biāo)時(shí)，電壓梯度施加在Y+軸和X-軸上。

　　圖 :電阻式觸摸屏:X 坐標(biāo)測(cè)量:

　　電阻觸感主要有兩種形式：軟件觸感解決方案和專(zhuān)用觸摸屏控制器芯片。

　　在軟件觸感解決方案中，微控制器須擔(dān)負(fù)所有的觸控檢測(cè)和坐標(biāo)計(jì)算任務(wù)?；谖⒖刂破鞯能浖惴ú捎脙?nèi)部的微控制器進(jìn)行觸摸位置電壓測(cè)量，執(zhí)行觸摸檢測(cè)功能和坐標(biāo)處理功能。

　　在專(zhuān)用觸摸屏控制器內(nèi)，控制器向系統(tǒng)主機(jī)(微控制器)發(fā)起一個(gè)檢測(cè)觸摸事件的中斷請(qǐng)求，并輸出代表觸摸坐標(biāo)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然后主處理器(MCU)讀取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，執(zhí)行客戶(hù)期待的操作命令。

　　基于MCU計(jì)算參數(shù)的設(shè)計(jì)方法要求主處理器的速度非常快，只有這樣才能管理頻繁的觸摸操作。對(duì)于快速觸摸檢測(cè)應(yīng)用，這不是一個(gè)非?？煽康脑O(shè)計(jì)。因?yàn)闆](méi)有數(shù)據(jù)平均和觸摸檢測(cè)延時(shí)功能，這類(lèi)設(shè)計(jì)的檢測(cè)精度比較低。具有數(shù)據(jù)采樣、測(cè)量值平均、觸摸檢測(cè)延時(shí)配置和數(shù)字觸摸坐標(biāo)計(jì)算功能的專(zhuān)用觸摸屏控制器芯片才是真正的觸摸屏控制器。這些芯片易于集成到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，具有更高的性能。

　　電阻式觸摸屏的檢測(cè)部件是一塊與顯示器表面緊密配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層阻性導(dǎo)體層(如銦錫氧化物ITO)，上面再蓋有一層外表面被硬化處理、光滑防刮的塑料層，塑料層的內(nèi)表面也涂有一層阻性導(dǎo)體層。在兩導(dǎo)體層之間有一層具有許多細(xì)小隔離點(diǎn)的隔離層，把兩導(dǎo)體層隔開(kāi)絕緣，如圖1所示。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩導(dǎo)體層在觸摸點(diǎn)位置產(chǎn)生了接觸，控制器檢測(cè)到這個(gè)接通點(diǎn)后計(jì)算出X，Y坐標(biāo)，這就是電阻式觸摸屏的檢測(cè)原理。

　　ADS7846是美國(guó)BB公司推出的新一代4線(xiàn)制觸摸屏控制器，它由低導(dǎo)通電阻模擬開(kāi)關(guān)，具有采樣／保持功能的逐次逼近型ADC、異步串行數(shù)據(jù)接口、溫度傳感器等組成。ADC是ADS7846的核心，其轉(zhuǎn)換速率可達(dá)125 kHz，分辨率可編程為8位或12位。該器件不僅具有X，Y坐標(biāo)測(cè)量功能，還具有電池電壓、芯片溫度、觸摸壓力和外模擬量4種測(cè)量功能，其工作方式可由控制字決定，片內(nèi)的6選1模擬多路開(kāi)關(guān)可根據(jù)微控制器送來(lái)的命令字選擇6個(gè)電壓量之一(X+，Y+，Y-，VBAT，TEMP，AUX-IN)，并將其送入 A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，然后再通過(guò)SPI接口將轉(zhuǎn)換值送入微控制器。ADS7846還集成有觸摸識(shí)別電路，當(dāng)檢測(cè)到有觸摸時(shí)，該電路會(huì)在引腳輸出一個(gè)低電平信號(hào)，向微控制器提出測(cè)量觸點(diǎn)坐標(biāo)的中斷請(qǐng)求。該芯片采用ST代理的單電源供電，工作電壓為2．2～5．25 V，且內(nèi)部自帶+2．5 V的參考電壓。

　　A2A1A0：通道選擇位。用于控制通道選擇器的輸入，觸摸信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)及ADC的參考輸入電壓。當(dāng)A2A1A0=001時(shí)，采集Y坐標(biāo)信號(hào)；當(dāng)A2A1A0=101時(shí)，采集X坐標(biāo)信號(hào)。

　　MODE：用來(lái)選擇A／D轉(zhuǎn)換的精度。為1選擇8位精度；為0選擇12位精度。

　　用來(lái)選擇參考電壓的輸入模式。1為參考電壓非差動(dòng)輸入模式；O為參考電壓差動(dòng)輸入模式。

　　PDl，PD0：低功率模式選擇位。若為11，器件總處于供電狀態(tài)；若為OO，器件在兩次變換之間處于低功率模式。

　　ADS7846的轉(zhuǎn)換時(shí)序如圖4所示。一次完整的電極電壓切換和A／D轉(zhuǎn)換，需要ADS7846和微處理器進(jìn)行3次串行數(shù)據(jù)傳送，每次傳送需要8個(gè)時(shí)鐘周期。

　　第一次傳送由微處理器向ADS7846發(fā)送控制字，接下來(lái)的兩次傳送是微處理器從ADS7846讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果(最后4位自動(dòng)補(bǔ)O)。由于串口支持雙向同時(shí)進(jìn)行傳送，并且在一次讀數(shù)與下一次發(fā)控制字之間可以重疊，所以轉(zhuǎn)換速率可以提高到每次16個(gè)時(shí)鐘周期。

　　電阻式觸摸屏根據(jù)引出線(xiàn)數(shù)的多少，分為4～8線(xiàn)等多種結(jié)構(gòu)。4線(xiàn)電阻觸摸屏最具代表性，其檢測(cè)原理如圖2所示。在外ITO層的上、下兩邊各渡一個(gè)狹長(zhǎng)電極，引出端為Y+，Y-，在內(nèi)IT0層的左、右兩邊分別渡上狹長(zhǎng)電極，引出端為X+，X-。為了獲得觸摸點(diǎn)在X方向的位置信號(hào)，在內(nèi)ITO層的兩電極 X+，X-上分別加VREF，0 V電壓，使內(nèi)IT0層上形成了從O～VREF的電壓梯度，觸摸點(diǎn)至X-端的電壓為該兩端電阻對(duì)VR-EF的分壓，分壓值代表了觸摸點(diǎn)在X方向的位置，然后將外ITO層的一個(gè)電極(如Y-)端懸空，可從另一電極(Y+)取出這一分壓，將該分壓進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，并與VREF進(jìn)行比較，便可得到觸摸點(diǎn)的X坐標(biāo)。

　　當(dāng)觸摸觸摸屏?xí)r，ADS7846中斷信號(hào)有效，單片機(jī)檢測(cè)到這一有效信號(hào)后，先送測(cè)量X坐標(biāo)控制字，并檢測(cè)BUSY信號(hào)是否有下降沿到來(lái)，下降沿到來(lái)后，讀X位置電壓；再送測(cè)量Y坐標(biāo)控制字，獲取Y位置電壓。將得到的X，Y位置電壓用式(1)、式(2)進(jìn)行計(jì)算便得到觸摸點(diǎn)的X，Y坐標(biāo)。

　　應(yīng)用ADS7846實(shí)現(xiàn)觸摸屏與單片機(jī)80C55的接口電路，觸摸屏的X+，X-，Y+，Y-分別與ADS7846的相應(yīng)端連接，當(dāng)控制字中 A2A1-A0=001時(shí)，通過(guò)片內(nèi)模擬開(kāi)關(guān)的切換，將X+接電源VCC，X-接地，將Y+與Y-端以差動(dòng)形式接到A／D轉(zhuǎn)換器的輸入端，A／D轉(zhuǎn)換器的結(jié)果就是Y位置電壓。類(lèi)似當(dāng)控制字中A2A1A0=101時(shí)，A／D轉(zhuǎn)換器的結(jié)果就是X位置電壓。單片機(jī)與ADS7846間的數(shù)據(jù)傳送采用串行通信方式時(shí)，由于單片機(jī)串口方式1～3為異部通信方式，與ADS7846的時(shí)序不相配；串口方式0為移存器方式，雖然與ADS7846時(shí)序可以配合，但串口數(shù)據(jù)輸入／輸出使用同一端子RXD(TXD)為同步脈沖輸出端)，ADS7846數(shù)據(jù)輸入／輸出采用不同端子DIN，DOUT。為了實(shí)現(xiàn)正確的數(shù)據(jù)雙向傳送，設(shè)計(jì)了雙向數(shù)據(jù)芯片GAL，該芯片的功能是當(dāng)E=O時(shí)，數(shù)據(jù)傳送方向?yàn)閅到A；當(dāng)E=1時(shí)，傳送方向?yàn)锽到Y(jié)。ADS7846的筆中斷信號(hào)接P2．4，當(dāng)信號(hào)有效時(shí)，單片機(jī)發(fā)送控制字。ADS7846的忙信號(hào)BUSY接P2．6，在BUSY信號(hào)的下降沿，單片機(jī)接收A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果。