觸摸屏的工作原理

 

首先，讓我們看看電阻式觸摸屏如何工作。圖1顯示了觸摸屏的基本結構和工作原理圖。

 

圖 1. 電阻式觸摸屏的結構

 

觸摸屏由兩層塑料薄膜組成
，各薄膜層上均塗有一層導電金屬（通常是氧化銦錫）
，中間的空氣間隙將二者分開。電源電壓激勵其中的一塊板，上圖中為 X 板。觸摸屏幕時
，兩塊導電板碰到一起，在 X 板上構成一個電阻分壓器。接觸點的電壓通過 Y+ 電極檢測，代表X板上的位置，如圖 2 所示。然後重複上述過程，電源電壓激勵Y板
，並通過 X+ 電極檢測 Y 位置。

 

圖2. X 位置測量

 

接下來，將電源電壓置於 Y+ 和 X– 上，再進行兩次屏幕測量：測量X+上的電壓得出Z1，測量Y– 上的電壓得出Z2。這些測量結果可以用來估計觸摸壓力，其方法有兩種。如果 X 板的電阻已知
，則觸摸電阻的計算公式為：

 

 

如果 X 板和Y 板的電阻均已知


，則觸摸電阻的計算公式為：

 

 

觸摸電阻值越大，則表示觸摸壓力越小。

 

AD7879 觸摸屏控製器

 

AD7879 觸(chu)摸(mo)屏(ping)控(kong)製(zhi)器(qi)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)與(yu)四(si)線(xian)式(shi)電(dian)阻(zu)觸(chu)摸(mo)屏(ping)接(jie)口(kou)。除(chu)了(le)檢(jian)測(ce)觸(chu)摸(mo)動(dong)作(zuo)外(wai)，它(ta)還(hai)能(neng)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)和(he)輔(fu)助(zhu)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)。所(suo)有(you)四(si)種(zhong)觸(chu)摸(mo)測(ce)量(liang)加(jia)上(shang)溫(wen)度(du)

、電池
、輔助電壓測量，均可以通過編程寫入其片內序列器。寬電源電壓範圍（1.6 V 至3.6 V）
、小尺寸（12 引腳、1.6 mm ×2 mm WLCSP封裝或16 引腳、4 mm ×4 mm LFCSP封裝）以及低功耗（轉換時480 μA
，關斷模式 0.5 μA），使這款控製器可以靈活地用於各種產品。

 

觸摸喚醒

 

可以將AD7879 配pei置zhi為wei在zai發fa生sheng觸chu摸mo屏ping幕mu事shi件jian時shi啟qi動dong並bing轉zhuan換huan，在zai釋shi放fang之zhi後hou進jin入ru省sheng電dian模mo式shi。這zhe種zhong配pei置zhi非fei常chang適shi合he注zhu重zhong節jie約yue電dian量liang的de電dian池chi供gong電dian設she備bei。每mei個ge轉zhuan換huan序xu列lie完wan成cheng之zhi後hou
，AD7879 向主機微控製器發送一個中斷，將其從低功耗模式喚醒，以便處理數據。這樣
，屏幕被觸摸之前微控製器的功耗也會極低。圖3 顯示了觸摸喚醒功能的設置。

 

圖3. 觸摸喚醒設置

 

觸摸屏幕時，X 板與 Y 板接觸，拉低限變器輸入，從而喚醒AD7879
，隨後開始轉換。轉換結束時，AD7879 向主機發送一個中斷。

 

結果濾波

 

在典型的顯示器中，電阻板位於液晶顯示器(LCD) 之上，LCD 會產生大量噪聲，影響位置測量。這種噪聲由脈衝噪聲和高斯噪聲組合而成。AD7879 提供的中值濾波器和均值濾波器可降低這種噪聲。可以將序列器配置為利用 2 個
、4 個、8 個或16 個樣本進行位置測量，而不是利用單個樣本進行測量。這些樣本經過排序、中值濾波和均值濾波，便可得到噪聲更低、精度更高的結果。圖 4 清楚顯示了其原理。獲得16 個位置測量結果
，然後按由低到高的順序排序。剔除四個最大測量結果和四個最小測量結果，以消除脈衝噪聲
；對(dui)剩(sheng)餘(yu)的(de)八(ba)個(ge)采(cai)樣(yang)值(zhi)求(qiu)平(ping)均(jun)值(zhi)
，以(yi)降(jiang)低(di)高(gao)斯(si)噪(zao)聲(sheng)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)額(e)外(wai)好(hao)處(chu)，即(ji)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)所(suo)需(xu)的(de)主(zhu)機(ji)處(chu)理(li)工(gong)作(zuo)量(liang)和(he)主(zhu)機(ji)與(yu)觸(chu)摸(mo)屏(ping)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)通(tong)信(xin)量(liang)。

 

圖4. 中值和均值濾波

 

 

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