西門子調速器簡要介紹觸摸屏的結構及工作原理，并以Burr-Brown公司的觸摸屏控制芯片ADS7843為例，介紹觸摸屏應用的典型電路和操作。由于ADS7843內置12位A/D，理論上觸摸屏的輸入坐標識別精度為有效長寬的1/4096。關鍵詞：觸摸屏 ITO ADS7843 嵌入式系統

1 觸摸屏的基本原理
典型觸摸屏的工作部分一般由三部分組成，如圖1所示：兩層透明的阻性導體層、兩層導體之間的隔離層、電極。阻性導體層選用阻性材料，如銦錫氧化物（ITO）涂在襯底上構成，上層襯底用塑料，下層襯底用玻璃。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚脂薄膜。電極選用導電性能好的材料（如銀粉墨）構成，其導電性能大約為ITO的1000倍。

觸摸屏工作時，上下導體層相當于電阻網絡，如圖2所示。當某一層電極加上電壓時，會在該網絡上形成電壓梯度。如有外力使得上下兩層在某一點接觸，則在電極未加電壓的另一層可以測得接觸點處的電壓，從而知道接觸點處的坐標。比如，在頂層的電極(X+,X－)上加上電壓，則在頂層導體層上形成電壓梯度，當有外力使得上下兩層在某一點接觸，在底層就可以測得接觸點處的電壓，再根據該電壓與電極(X+)之間的距離關系，知道該處的X坐標。然后，將電壓切換到底層電極（Y+,Y－）上，并在頂層測量接觸點處的電壓，從而知道Y坐標。

2 觸摸屏的控制實現
西門子調速器現在很多PDA應用中，將觸摸屏作為一個輸入設備，對觸摸屏的控制也有專門的芯片。很顯然，觸摸屏的控制芯片要完成兩件事情：其一，是完成電極電壓的切換；其二，是采集接觸點處的電壓值（即A/D）。本文以BB (Burr-Brown)公司生產的芯片ADS7843為例，介紹觸摸屏控制的實現。
觸摸屏作為一種新的人機交互設備，正受到越來越多的用戶和開發商的關注。它是目前簡單、方便的輸入設備。

在公共信息查詢領域，為了操作上的方便，人們使用觸摸屏代替鼠標和鍵盤，設計人員可以通過軟件設計出適合各種不同的用戶界面，使用者不需要專門的操作知識，只需要根據功能圖標輕觸顯示屏幕上的響應位置，就能實現需要的操作，使用起來簡單、快捷，極大方便了不懂電腦操作的普通用戶。這種新興的人機交互方式，使多媒體應用呈現出嶄新的面貌，給用戶帶來更優秀的體驗。
在便攜設備，特別是手機應用領域，通過使用觸摸屏技術，設計者可以*摒棄數字鍵盤占用的空間，增加手機屏幕的顯示空間，如此一來，手機的娛樂功能得到了極大的提升，開發者就能夠更自由的發揮自己的創意，給用戶帶來更多新奇的功能和應用。觸屏手機最大的特點在于它那超大的屏幕，可以使用者帶來視覺的享受，無論從文字還是圖像方面都體現出大屏幕的特色。

本文提供了一些觸摸屏的基本原理的簡單介紹，希望能給廣大用戶一些幫助。

觸摸屏的分類及其原理

通常，觸摸屏系統由觸摸檢測傳感部件和觸摸屏控制器兩部分器件組成。前者采集用戶的觸摸信息并傳送到控制器，后者通過對接收到的信息進行處理，得到用戶的觸摸位置，并將位置信息發送給上一層的主機，同時接收主機發送的控制命令并加以執行。

l 基本原理：

這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導電電阻）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 

當手指觸摸屏幕時，兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發生變化，在X和Y兩個方向上產生信號，然后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。

l 常用材料：

  A、ITO，氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃（埃＝10-10米）以下時會突然變得透明，透光率為80％，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時又上升到80％。ITO是所有電阻技術觸摸屏及電容技術觸摸屏都用到的主要材料，實際上電阻和電容技術觸摸屏的工作面就是ITO涂層。

B、鎳金涂層，五線電阻觸摸屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，外導電層由于頻繁觸摸，使用延展性好的鎳金材料目的是為了延長使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好，但是只能作透明導體，不適合作為電阻觸摸屏的工作面，因為它導電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。

l 四線電阻屏和五線電阻屏：

四線電阻屏 --四線電阻模擬量技術的兩層透明金屬層工作時每層均增加5V恒定電壓：一個豎直方向，一個水平方向。總共需四根電纜。 特點：高解析度，高速傳輸反應。 表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學處理。 具有光面及霧面處理。一次校正，穩定性高，不漂移。

五線電阻屏 --五線電阻技術觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網絡都加在玻璃導電工作面上，我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上，而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體，有觸摸后分時檢測內層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏內層ITO需四條引線，外層只作導體僅僅一條，觸摸屏得引出線共有5條。 

特點：解析度高，高速傳輸反應。 表面硬度高，減少擦傷、刮傷及防化學處理。 同點接觸3000萬次尚可使用。 導電玻璃為基材的介質。 一次校正，穩定性高，不漂移。

l 電阻屏的局限：

不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸屏,它們都是一種對外界*隔離的工作環境，不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫，比較適合工業控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點是因為復合薄膜的外層采用塑膠材料,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導致報廢。不過,在限度之內，劃傷只會傷及外導電層，外導電層的劃傷對于五線電阻觸摸屏來說沒有關系,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的。