四线电阻式触摸屏原理与控制

一、原理
　　四线电阻式触摸屏由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层（ITO氧化铟），上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电层之间有许多极细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘，见图一。其主要特点是精确度高，不受环境干扰，适用于各种场合。

图一、触摸屏结构

　　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

图二、触摸时的状态

反应速度	分辨率	透光率	寿命	厚度	操作环境湿度	操作环境温度	表面耐磨度	操作压力
5.15ms	可达4096×4096	75~86%	3500万次	1.1~3mm(含玻璃)	0~95%RH	0~65℃	3H	10g(典型)

图三、四线电阻式触摸屏的控制原理图

控制主要组成：AD转换器（ADC）、一个二极管（D1）和四个开关管（Q1、Q2、Q3和Q4）。
控制状态如下：
　　在触摸屏不处在触摸状态时，将Q1、Q2、Q3置为截止态，Q4为导通。一旦出现触摸动作，触摸屏经由D1产生一中断信号给MPU，MPU立即使Q1导通，在X轴方向上形成电流回路，启动ADC的CH0通道经由Y1即可读到X轴的坐标值；同样关闭Q1和Q4，打开Q2和Q3，启动ADC的CH1通道经由X1可读到Y轴的坐标值。

四、控制选择
I. 用户购买触摸屏时，可以直接选配控制器，常见控制器的接口有COM串口、PS/2和PC-BUS几种类型，一般厂家随控制器可提供for DOS、Windows 9x和Windows NT的驱动程序。
II. 如果用户自己设计控制部分，推荐几种ADC，供选择：
　　1、MAXIM公司的MAX1249或MAX1247：四通道12位的A/D转换器，串行输入输出，带内部时钟；低功耗，工作电压3V、转换速度为133ksps时，电流为1.2mA。
　　2、DURR-BROWN公司的ADS7843：内置一只二极管用于中断通道和四个开关管，开关状态通过控制字设置，串行输入输出；工作电压2.7V时，功耗1.8mW。
　　3、MICROCHIP公司的PIC16C71X系列带MPU、EPROM、RAM、8位4通道ADC、13个I/O口及4个中断口的微处理器，在线串口编程；工作电压5V时，电流小于2mA。