电阻触摸屏的原理（电阻触摸屏工厂）

触摸屏作为嵌入式产品中常用的交互设备，具有交互直观、编程方便的特点。本系列文章将从各个角度分析如何选择合适的触摸屏方案以及常见故障解决方案。请关注系列文章。下面的主题是：电阻屏的原理。

1.1基本原理

首先，触摸屏是一个输入设备。对于一个高效的系统，输入设备必须满足以下几点：

中断触发机制，如果某个设备无法引发中断，系统只能每隔一段时间查询一下外设是否被触发。如果两个查询之间的状态发生变化，系统将丢失数据。可以输出或控制输出不同的数据，通过算法或硬件输出，这在电阻屏中尤为重要。

1.2四线电阻屏

四线电阻屏的硬件结构如图1.1所示。对外接口为X轴正负极x+、x-，Y轴正负极y+、y-。 X轴的两个电极分布在下层的两端，Y轴的两个电极分布在上层的另外两端，这样施加的电场可以垂直于各个电极。其他。

四线屏硬件结构

图1.1 四线屏硬件结构

当y+给正电压，y-给负电压，形成电场时，读取x+的电压，此时压力机的x轴坐标为。同理，给x+和x-施加正负电压，即可得到y轴坐标。

因此，对于四线屏来说，ADC的四根线需要能够同时控制输出电压和采集电压数据。那么如何解决中断呢？对于四线屏，只需将x+、x-等其中一块电极板设置为低电平，y+作为感应触发引脚即可。当按下屏幕时，会产生一个下降沿脉冲。该信号是一个中断信号。触发信号。

1.3五线电阻屏

五线电阻屏的硬件组成如图所示。 x轴和y轴电极分布的下层靠近玻璃基板，分布应用于四个电极点，分别命名为UR、UL、LR和LL。上层是活性电极层。负责采集点接触电压。

五线电阻屏组成

图1.2 五线电阻屏的组成

这四个电极点输出不同的电平，使得整个基板在不同时间产生不同方向的电场。通过交替垂直和水平电场可以收集x轴和y轴坐标值。电场关系如表1.1所示。在水平电场的情况下，可动电极点出来的电压是相对于水平方向的坐标值，对于垂直电场也是如此。

表1.1 五线屏蔽电场的形成

五线屏上电场的形成

1.4处理器的支持

本章将从处理器的角度分析硬件如何触发、如何产生电场以及针对不同线制需要调整的配置。这里我们以Ti Cortex-A8 AM335x 为例。该处理器可以支持4线、5线和8线（该型号市面上较少）电阻屏。

AM335x的触摸模块实际上包括触摸模块和ADC模块。内部结构如图1.3所示。整个功能的核心组件由以下几部分组成：

AN0~AN7：模拟输入端口。当AN0接四线屏时，为XP。当它连接到五线屏蔽时，它是UL。 AN0~AN3具有XP、LR、LL（五线屏功能）；电场选择功能开关：3个高电平开关（YPPSW、XNPSW、XPPSW），4个低电平开关（WPNSW、YNNSW、YPNSW、XNNSW），共7个开关。中断触发：Pen IRQ Control 选择触摸笔的输入引脚，只能选择AN0 或AN4； AM335x触摸模块

图1.3 AM335x触摸模块

四线屏的相关配置如表1.2所示。结合图1.3，当XPP开关打开时，AN0直接连接到VDDA，即AN0直接连接到ADC的正电源。此时AN0将输出高电平。同理AN1输出低电平，此时形成正负电场。 AN2可以作为采集点，顺利采集到对应的坐标。

表1.2 四行屏寄存器配置

四行屏寄存器配置

五线屏的相关配置如表3所示。五线屏需要在电极板的四个角形成正负电场，并且正负电场可以来回切换在水平和垂直方向上，所以四个角收集X轴和Y轴的水平条件分别为(H,H)、(H,L)、(L,H)、(L,L)。结合图1.3，AN0为(H，H)点，AN1为(L，H)点，AN2为(H，L)点，AN3为(L，L)点，AN4负责采集坐标数据在两个不同方向的电场下。

表3 五行屏寄存器配置

五行屏寄存器配置

1.5扩展分析

以上仅基于AM335x平台。我们看一下NXP i.MX6UL处理器自带的触摸模块的说明书说明，如图1.4所示。与AM335x 平台一样，i.MX6UL 也设计用于四线和五线屏幕。线屏，输出不同模式的电场图。同样，对于其他平台，可以通过该方法判断是否支持四线电阻屏或五线电阻屏。

i.MX6UL触控模组信息

图1.4 i.MX6UL触摸模块信息