按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質(zhì),我們把觸摸屏分為4種:電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式。
電阻式觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制,包含上下疊合的兩個(gè)透明層,通常還要用一種彈性材料來(lái)將兩層隔開(kāi)。在觸摸某點(diǎn)時(shí),兩層會(huì)在此點(diǎn)接通。四線和八線觸摸屏由兩層具有相同表面電阻的透明阻性材料組成,五線和七線觸摸屏由一個(gè)阻性層和一個(gè)導(dǎo)電層組成。
所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來(lái)產(chǎn)生代表X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的電壓,分壓器是通過(guò)將兩個(gè)電阻進(jìn)行串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電阻R1連接正參考電壓VREF,電阻R2接地。兩個(gè)電阻連接點(diǎn)處的電壓測(cè)量值與R2的阻值成正比。
為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測(cè)量一個(gè)坐標(biāo),需要對(duì)一個(gè)阻性層進(jìn)行偏置:將它的一邊接VREF,另一邊接地。同時(shí),將未偏置的那一層連接到一個(gè)ADC的高阻抗輸入端。當(dāng)觸摸屏上的壓力足夠大,兩層之間發(fā)生接觸時(shí),電阻性表面被分隔為兩個(gè)電阻。它們的阻值與觸摸點(diǎn)到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點(diǎn)與接地邊之間的電阻相當(dāng)于分壓器中下面的那個(gè)電阻。因此,在未偏置層上測(cè)得的電壓與觸摸點(diǎn)到接地邊之間的距離成正比。
四線觸摸屏包含兩個(gè)阻性層。其中一層在屏幕的左右邊緣各有一條垂直總線,另一層在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線,如圖2所示。為了在X軸方向進(jìn)行測(cè)量,將左側(cè)總線偏置為0V,右側(cè)總線偏置為VREF。將頂部或底部總線連接到ADC,當(dāng)頂層和底層相接觸時(shí)即可作一次測(cè)量。為了在Y軸方向進(jìn)行測(cè)量,將頂部總線偏置為VREF,底部總線偏置為0V。將ADC輸入端接左側(cè)總線或右側(cè)總線,當(dāng)頂層與底層相接觸時(shí)即可對(duì)電壓進(jìn)行測(cè)量。
S3C2410接4線電阻式觸摸屏的電路原理。S3C2410提供了nYMON、YMON、nXPON和XMON直接作為觸摸屏的控制信號(hào),它通過(guò)連接FDC6321場(chǎng)效應(yīng)管觸摸屏驅(qū)動(dòng)器控制觸摸屏。輸入信號(hào)在經(jīng)過(guò)阻容式低通濾器濾除坐標(biāo)信號(hào)噪聲后被接入S3C2410內(nèi)集成的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的模擬信號(hào)輸入通道AIN5、AIN7。
S3C2410內(nèi)置了一個(gè)8信道的10位ADC,該ADC能以500KS/S的采樣速率將外部的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為10位分辨率的數(shù)字量。因此,ADC能與觸摸屏控制器協(xié)同工作,完成對(duì)觸摸屏絕對(duì)地址的測(cè)量。
S3C2410的ADC和觸摸屏接口可工作于5種模式,分別如下:
1.普通轉(zhuǎn)換模式(NormalConversonMode)
普通轉(zhuǎn)換模式(AUTO_PST=0,XY_PST=0)用來(lái)進(jìn)行一般的ADC轉(zhuǎn)換,例如通過(guò)ADC測(cè)量電池電壓等。
2.獨(dú)立X/Y位置轉(zhuǎn)換模式(SeparateX/YPositionConversionMode)
獨(dú)立X/Y軸坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模式其實(shí)包含了X軸模式和Y軸模式。為獲得X、Y坐標(biāo),需首先進(jìn)行X軸的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(AUTO_PST=0,XY_PST=1),X軸的轉(zhuǎn)換資料會(huì)寫(xiě)到ADCDAT0寄存器的XPDAT中,等待轉(zhuǎn)換完成后,觸摸屏控制器會(huì)產(chǎn)生INT_ADC中斷。然后,進(jìn)行Y軸的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(AUTO_PST=0,XY_PST=2),Y軸的轉(zhuǎn)換資料會(huì)寫(xiě)到ADCDAT1寄存器的YPDAT中,等待轉(zhuǎn)換完成后,觸摸屏控制器也會(huì)產(chǎn)生INT_ADC中斷。
3.自動(dòng)(連續(xù))X/Y位置轉(zhuǎn)換模式(AutoX/YPositionConversionMode)
自動(dòng)(連續(xù))X/Y位置轉(zhuǎn)換模式(AUTO_PST=1,XY_PST=0)運(yùn)行方式是觸摸屏控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換X位置和Y位置。觸摸屏控制器在ADCDAT0的XPDATA位寫(xiě)入X測(cè)定數(shù)據(jù),在ADCDAT1的YPADATA位寫(xiě)入Y測(cè)定數(shù)據(jù)。自動(dòng)(連續(xù))位置轉(zhuǎn)換后,觸摸屏控制器產(chǎn)生INT_ADC中斷。
4.等待中斷模式(WaitforInterruptMode)
當(dāng)觸摸屏控制器等待中斷模式時(shí),它等待觸摸屏觸點(diǎn)信號(hào)的到來(lái)。當(dāng)觸點(diǎn)信號(hào)到來(lái)時(shí),控制器產(chǎn)生INT_TC中斷信號(hào)。然后,X位置和Y位置能被適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換模式(獨(dú)立X/Y位置轉(zhuǎn)換模式或自動(dòng)X/Y位置轉(zhuǎn)換模式)讀取到。
5.待機(jī)模式(StandbyMode)
當(dāng)ADCCON寄存器的STDBM位置1時(shí),待機(jī)模式被激活。在這種模式下,A/D轉(zhuǎn)換動(dòng)作被禁止,ADCDAT0的XPDATA位和ADXDATA1的YPDAT保留以前被轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。