五线式电阻触摸屏设计
五线电阻触摸屏
触摸屏的几个概念:所谓触摸屏，从市场概念来讲，就是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。
不用学习，人人都会使用，是触摸屏最大的魔力，这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。
人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。
这也是我们发展触摸屏，发展KIOSK，发展KIOSK网络，努力形成中国触摸产业的原因。
从技术原理角度来讲，触摸屏是一套透明的绝对定位系统，首先它必须保证是透明的，因此它必须通过材料科技来解决透明问题，像数字化仪、写字板、电梯开关，它们都不是触摸屏；其次它是绝对坐标，手指摸哪就是哪，不需要第二个动作，不像鼠标，是相对定位的一套系统，我们可以注意到，触摸屏软件都不需要光标，有光标反倒影响用户的注意力，因为光标是给相对定位的设备用的，相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处，往哪个方向去，每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不致于出现偏差。
这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要；再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置，各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。
触摸屏的第一个特征：透明，它直接影响到触摸屏的视觉效果。
透明有透明的程度问题，红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔了一层纯玻璃，透明可算佼佼者，其它触摸屏这点就要好好推敲一番，“透明”，在触摸屏行业里，只是个非常泛泛的概念，我们知道，很多触摸屏是多层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的，它应该至少包括四个特性：透明度、色彩失真度、反光性和清晰度，还能再分，比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度，只不过我们的触摸屏表面衍射反光还没到达CD盘的程度，对用户而言，这四个度量已经基本够了。
今天我尽量不结合具体的触摸屏去“排队”，技术是在前进的，今天也许是声波屏最理想，明天也许又是另一种，环星公司通过触摸屏的技术本质引申出一些触摸屏的概念，目的是让用户自己学会思考、学会判断，选购适用的触摸屏。
五线电阻式触摸屏工作原理
五线电阻式触摸屏工作原理在讲述五线触摸屏工作原理之前先回顾一下四线电阻式触摸屏的工作原理，四线的结构图如图一所示，触摸屏的四边为两组平行的电极，分别在菲林和玻璃上面，当在Rx 两端加图一：四线电阻式触摸屏工作原理电压0V 时，触摸中间一点，那么这一点的电压相应为：1012Rx Vx V Rx Rx =+； 同理在Ry 两端加上0V 时，1012y Ry V V Ry Ry =+ 这样就可以判断出触摸点的位置。
五线的工作原理与四线的相同，也是通过判断触摸点的电压来判断触摸点的位置，在四线中由于电极的电阻很小（<1Ω），这时可以忽略电极的电阻，从理论上讲（ITO 面均匀，电极电阻为0），四线的线性度<<1％，由于菲林上ITO 的稳定性比玻璃的差，且其容易发生断裂，所以四线的线性型只能保证在1.5％的范围之内。
五线电阻式触摸屏工作时，电压加在玻璃上的四个角（UL 、UR 、DL 、DR ），当UL 与UR图二：五线电阻式触摸屏结构V 输入点Rx1 Rx2Ry1Ry2 -x –y +x +yRx2 Rx1 R y RyE同时为5v时，DL与DR同时为0v，这时要使测得的位置很准，就需要减小UL与UR之间电极的电阻，同时测X轴的位置时需要减小UL与DL之间电极的电阻，这样玻璃上的电极就类似与菲林上的电极，但由于电极电阻很小，于是丝印时会使其不均匀且会使得触摸屏工作时的电流过大。
那么，可以适当的增加电极的电阻，通过模拟可以知道，当电极电阻增加后会出现图三所示的扭曲。
图三：电极电阻与线性度的关系在设计五线电阻式触摸屏的电极时采用了如下的方案，如图四所示。
图四：五线电阻式触摸屏电极图通过EWB软件模拟可以知道，当电极电阻的取值为发生变化时，触摸屏的线性度是不一样的，于是可以确定一个电阻值使图三中的a线的电压差<1.3%，这时b、c、d三条线的电压差也<1.3%。
在图四中主要采用了两种电极结构，如图五所示。
五线电阻式触摸屏详细资料
适用安装于液晶显示模块之ANALOG电阻式Touch Panel。
产品特色
●无四线电阻式因快速切换所造成之干扰,噪声小.
●即使上层导电膜因外力破裂,仍可正常工作,且线性误差仍为1.5%.
●五线式使用寿命较四线式长五倍
通用标准规格
●表面硬度：3H
●透光率：80 %↑
●操作温度：-10°C ~ 60°C
●耐静电气
●10 KV , 100Ω, 250 PF的静电气印加后无异常发生。
●线性误差
●X Axis：1.5%↓
●Y Axis：1.5%↓
●操作电压
●操作电压可从3V ~ 7V DC
●操ห้องสมุดไป่ตู้电流
●操作电流可从5mA ~ 25mA
5线电阻模拟屏的图纸
注：备注栏标有“生产”字样的型号表示此型号已量产，选此型号免开模费；标有“打样”字样或者空白表示此型号只出过图纸或者人工打过样并无模具，选此型号需付开模费。
五线电阻式触摸屏详细资料
工作原理
五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上、而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后分时检测内层ITO接触点X和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。五线电阻触摸屏内层ITO需四条引线，外层只作导体仅仅一条，触摸屏的引出线共有5条。五线电阻触摸屏的另一个专有技术是通过精密的电阻网络来校正内层ITO的线性问题：由于导电镀膜有可能厚薄不均匀而造成电压不均匀分布。(5)电阻屏性能特点★它们都是一种对外界完全隔离的工作环境，不怕灰尘、水汽和油污★可以用任何物体来触摸，可以用来写字画画，这是它们比较大的优势★电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度，因此都能轻松达到4096*4096·比较而言，五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越，但是成本代价大，因此售价非常高。
基于FS7803的五线触摸屏控制器的设计与实现
Ｔ ｕ ｈＰ ｎ ｌ 制板 主要包 含 了Ｕ Ｂ 块 、Ｐ 模块 以及ＩＣ ｏ ｃ ａ ｅ控 Ｓ模 ＳＩ ２
模块 ， 其具体 结构 如 图３ 示 。 所
２ Ｆｒ ｒ 设 计 思 想 ． ２ ｉｍａｅ
五 线 电 阻 式 触 摸 屏 ，其 主 要 原 理 是 利 用 压 力 感 应 进 行 控
硬 件部 分 主要 分为 Ｆ ７ ０ 控 制 芯片 、 Ｄ ７ ４ 模数 转换 芯 Ｓ８３ Ａ Ｓ ８５
片 、 摸 屏３ 分 。 触 部 Ｆ ７０ 与Ａ Ｓ ８５ 换 芯 片 是 通 过Ｓ Ｉ 行 相互 通 信 的 ， Ｓ８３ Ｄ ７４ 转 Ｐ进
பைடு நூலகம்
１ 相 关 硬 件 设计
１１ 硬 件 介 绍 ．
图１ Ｆ ７ ０ 和ＡＤＳ ８ ５ ｌ 连 接 Ｓ ８３ ７ ４ ￣脚
１ 触 摸 屏 与 ＡＤＳ ８ ５ 件 连 接 ． ３ ７４ 硬
５ 触 摸 屏 与 Ａ Ｓ ８ ５ 接 口 是 ： Ｌ （ 左 屏 驱 动 器 ）Ｕ 线 Ｄ ７４ 的 Ｕ 上 ，Ｒ （ 有 屏 驱 动 器 ）Ｌ （ 右 屏 驱 动 器 ）Ｌ （ 左 屏 驱 动 器 ） 上 ，Ｒ 下 ，Ｌ 下 和
关 键 词 ：Ｓ ８ ３Ａ Ｓ ８ ５触 摸 屏 Ｆ ７０；Ｄ ７４； 中 图 分 类 号 ：Ｐ ｌ Ｔ ２ ｌ５ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ ７ ０ （０ ８ １— ０ ８ ０ １７ — ８ ０ ２ ０ ）２ ０ ６ — ２
１１ ０ ｉｃ ） 明 隔 离 点 把 两 层 导 电 层 隔 开 绝 缘 。 当 手 指 触 摸 ／０ ０ｎｈ 透
第７ 第 １ 期 卷 ２ ２０ 年 １ ０８ ２月
软 件 导 刊
四线式与五线式电阻触摸屏原理简介
四线式与五线式电阻触摸屏原理简介电阻式触摸屏触摸屏是一种传感器来测量笔或手指触摸的物理位置，通常在一个矩形区域，在给定的点以上的液晶屏，。
电阻式触摸屏的内表面涂有透明导电涂层的每一层绝缘点隔开，面层和底层。
基本上所有的电阻式触摸屏使用相同的电压驱动的经营原则。
应用电阻层的电压产生一个跨层的渐变。
按灵活的顶级表，创建层与层之间的电接触，基本上是关闭的电路开关。
4线触摸屏4线触摸屏技术和电子产品很简单，最便宜的触摸屏技术，使4线。
首先，在接触点的距离是沿x轴的顶端表上水平电压梯度，通过创建作为回报层底部。
其次，创建一个垂直的电压梯度底层，测量Y轴。
由于需要两个层的电压梯度，要么层造成任何损害，导致触摸屏停止运作。
四线触摸屏容易损坏，大量使用，因为这两个层往往是塑料的。
这4线技术不应为公众获取信息亭，工业地点或大于12英寸的显示器上，如应用使用的耐久性手段缺乏。
图44-2显示了一个4线触摸屏的例子。
它由两个透明和灵活的电阻层：X层与Y层。
只要是在X和Ÿ电阻层均匀的电阻率，在任何两个电极之间的接触点的阻值是（X + / X-在X层或Ÿ+ /Ÿ-Y层）是在每一层的地位成正比。
可以通过在X和Y层层，当屏幕被触摸时，这两个层的电阻率测量接触点的物理位置{X（接触点），Y（接触点）}在两个坐标对尺寸与每个联系人5线触摸屏五线触摸屏由一个电阻层和导电层。
导电层有一个接触栏（雨刷），通常是沿着一条边。
电阻层有接触点，在每个角落（在左上角的UL认证，焊道在右上角，左下角和右下角LR LL）。
沿x轴来衡量，一个统一的电压施加到左上角和左下角和右上角和右下角连接到地面。
因为左边和右边的角落，在相同的电压，其效果是相同的附加电极，沿左、右边缘与4线触摸屏使用的方法类似。
为了测量沿Y轴，一个统一的电压施加到左上角和右上角和左下角和右下角连接到地面。
上下四角，因为在相同的电压，其效果是附加电极沿着顶部和底部边缘，类似的4线触摸屏使用的方法相同。
电阻式触摸屏
一、 二、
① ② ③
待命状态下，CPU 以极快的频率轮流将+5V 电压供给上层 Y 轴与下层 X 轴，当一层导 电时，另一层接地以读取电压值。Film 上的电压值持续地由 A/D 转换器做转换，并由 控制卡上的 CPU 监控。 待命状态下，Glass 上的四条线会送出+5伏电流，ITO Film 上的电压值为0。ITO Film 上的电压值持续地由 A/D 转换器做转换，且由控制卡上的 CPU 监控着。屏幕被触碰时， Film 与 Glass 上的 ITO 接触通电，Film 上的壹条线会送出该点的电压，微处理器侦 测到后，进行下述的转换处理： 微处理器首先供给 X 轴+5V，并将 Y 轴接地，当触碰时，Film 会送出该点在 X 轴的电 压值，A/D 转换器将电压值数字化，计算出 X 轴的坐标位置。 接下来，微处理器首先供给 Y 轴+5V,并将 X 轴接地，当触碰时，Film 会送出该点在 Y 轴的电压值，A/D 转换器将电压值数字化，计算出 Y 轴的坐标位置。 利用底层基板进行 X 和 Y 轴测量，柔软表层的作用是仅仅作为一个测量电压的探针。 这就意味着触摸屏能够保持连续工作，即便表层的导电涂层不均匀。采用该技术的结 果是触摸屏可以精确、持久、稳定可靠的测量和无漂移的工作。
／车载电话/行動電話等小规格产品
业控制/医疗仪器/游戏机/触摸查询终端等
‖屏幕尺寸
普通显示器 CRT 代码 触摸尺寸 275*205
5W-150C mm 320*236
5W-170C mm 360*270
5W-190C mm 400*300
5W-210C mm
内围尺寸 291*218 mm 340*260 mm 370*280 mm 416*316 mm
15.1寸五线电阻式触摸屏产品说明
15.1寸五线电阻式触摸屏产品说明尊敬的客户：首先，我们衷心感谢贵公司的信任和支持。
我公司生产的透明轻触开关严格按照ITO TOUCH PANEL 标准规范制作,经检验其性能均满足贵司的要求。
在此，我们征求贵公司对我们产品的进一步确认，并请求回签此确认书以作确认依据。
贵公司产品料号（P/N）：我公司产品机种编号（Model No.）:TP-touch-15.1w5r-（窄边）ITO TOUCH PANEL标准规范产品结构： 上线film +下线glass +引出线(FPC)+Pin+Housing外形尺寸：325±0.2 mm×250±0.2 mm可视区:308±0.2 mm ×235±0.2 mm驱动区：302±0.2×228±0.2 mm引出线长度：60±0.5mm金手指补强后总厚度：0.3±0.05mm产品总厚度:2.3±0.15mm电子特性： 电路等级：5V(DC),1mA透光率： ≥80%线性：≤3.0％绝缘阻抗: 25V（DC）≥10 MΩ使用寿命：≥500万次（采用硅胶做测试头）笔划寿命：≥100万次机械特性： 操作压力: 60-150g表面硬度：≥3H环境参数： 操作温度：-10℃- +60℃储存温度：-20℃- +70℃使用材料清单产 品 结 构 使 用 材 质 材 料 类型 厚 度1.上线 Film 亮面/雾面 0.188mm2.下线 Glass 2.0mm3.线键 0.1mm4引出线 FPC5.Pin 4Pin6.Housing 4Pin7.封胶 正反：8008 8018.保护膜 LK-611P（兰庆） 412产品检验报告机 种 编 号 TP-touch-15.1w5r-（窄边）数 量检 验 内 容 说 明 合 格 不合格1.所有的结构层材料 见使用材料清单2.面版颜色、字体遮蔽性3.消光等级、颗粒、雾面度、耐刮度4.视窗保护膜 平整度5.凸度与操作压力 60-150g6.各部相关尺寸及出线金手指对称 见产品工程图7.视窗或下料尺寸8.总厚度 2.3±0.15mm9.端子10.功能测试:短路、断路 无短路、断路11.绝缘电阻 ≥25V（DC）10MΩ12.端点电阻13.线性 ≤3.0%14.电容值15.结构图 见产品工程图。
5-line电阻式触摸屏规格书
深 圳 市
深
越電子 有
限公 司
Top-Touch s Co, Ltd
5 Wire Touch Panel Product Specification
Part No. Issue date Design issue Design Approve Q.A. Approve
修订次数 修订日期 发行日期 14/02/2006
深圳市深越电子有限公司
Shenzhen Top-Touch Electronics Co., Ltd.
核 准
审 核
承 办
SET
标准规格书 信赖性试验
▲导通阻抗 30Ω< X Axis <300Ω ▲线性误差 线性误差：1.5% ↓ ▲绝缘阻抗 20MΩ↑ @ DC 25V
6.4 线性误差 线性误差：1.5% ↓ 6.5 操作电压 操作电压可从 5V DC 。 6.6 操作电流 操作电流可从 5mA ~
25mA。
修订次数 修订日期 发行日期 14/02/2006
深圳市深越电子有限公司
Shenzhen Top-Touch Electronics Co., Ltd.
核 准
破损 , 不符规格. 刮伤与异物及边缘翘起很明显. 刮伤与异物及边缘翘起不很明显. 核 准 审 核 承 办
深圳市深越电子有限公司
SET 9.包装及输送 (1) 包装
标准规格书 包装及运输
文件编号 頁 次 8
不可有脏东西附着，使用 EPE 包装。 (2) 输送 避免在高湿条件下做输送及纳入工作。 异常高低温等对制品质量有不良影响的 环境
位 :mm
O R P F E D
Q
N
M
T
五线式与电容式比较
• 节省空间－显示屏就是用户接口 • 使得用户接口方式多样化
• 单点触控和多点触控
• 设计更美观和操作更方便 • 产品的差异化
电阻式触控屏的原理及组成结构
电阻式触控屏的原理
电阻触控屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏， 这是一种多层的复 合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面图有一层透明氧化金属 （ITO氧化 铟，透明的导电电阻） 导电层，上面在盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层 、 它的内表面也涂有一层ITO涂层 、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明 隔离点把两层导电层隔开绝缘 。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接 触，控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y ）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作 。
电容式的结构图
电容式触控屏是在透明玻璃表面镀上一层氧化锑锡薄膜（ATO Layer） 及保护膜（Hard Coat Layer）而与液晶银幕（LCD Monitor）间则需 作防电子信号干扰处理（Shielded Layer）。
电容触控屏的其器件
控制器（Touch Controller）也是电容式触控屏应用上不可或缺的一 员，由于不平衡的透明导电膜（ATO Layer）厚度会造成工作位置精 度的偏差，且触控屏做的愈大此情形愈加明显。因此为了得到正确位 置精度，需由控制器作线性分析及补偿。 控制器经由多点（多为25 点）线性补偿功能（Multi-point Linearity Compensation Function），將补偿数据（Compensation Data）记录于EEPROM中，以对通过不平衡的透明导电膜而引起的偏差 进行补偿。通常此对策能将线性偏差（Accuracy Tolerance）控制在 1％以下。 但上述情形是建立在理想状况下，实际操作时，「漂移現象」 （Drift Phenomenon）一直是电容式触控屏应用急需克服的问题，由 于流经电容式触控屏信号是非常微弱的，且直接受温度、湿度、手指 湿润程度、人体体重、地面干扰与线路寄生电容所影响，而多点线性 补偿功能只能解決局部区域线性问题，无法解決整体的漂移現象。
电阻式触摸屏的设计与实现
电阻式触摸屏的设计与实现内容摘要：对电阻式触摸屏的工作原理与驱动电路作了简单的介绍，给出了利用ADS7846实现触摸屏接口的电路。
在实际应用中许多单片机都具有A／D功能，为此提出了一种利用单片机的A／D功能模块代替专用驱动电路实现电阻式触摸屏接口的方法。
实践证明该方法完全能够满足实际应用的需要。
触摸屏和单片机接口,可以使一些小系统的操作更加方便、快捷。
使用触摸屏时最重要的问题是确定触摸点的坐标位置,本文以四线电阻式触摸屏为例,通过单片机控制准确地采样到被触摸点的坐标位置,至于该点响应何种按键只是交给相应的处理软件进行处理即可。
它与迅猛发展的计算机网络和多媒体技术相结合,使用者仅仅用手指触摸屏幕,就能进行信息检索、数据分析,甚至可以做出身临其境、栩栩如生的效果;较键盘输入简单、直观、快捷,具有丰富多采的表现能力,比以往任何传媒更具亲合力。
关键词：单片机应用电阻式触摸屏触摸屏驱动电路Resistive Touch Screen Design and ImplementationAbstract:On the resistive touch screen works with the drive circuit was a brief introduction is given to use touch-screen interface to achieve ADS7846 circuit. In practice, many microcontrollers have A / D functionality, this presents a microcontroller's A / D function module instead of dedicated driver circuit resistive touch screen interface. Practice has proved that this method can completely meet the needs of practical applications. Touch screen and microprocessor interface, you can make some small operation of the system more convenient and faster. When using the touch screen the most important issue is to determine the coordinates of location of touch points, this paper, four-wire resistive touch screen, for example, through the SCM control and accurate sampling to be touch-point coordinates, as to what buttons to respond to that point only to the corresponding The processing software can be processed. It is with the rapid development of computer networks and multimedia technology, combined, users simply touch the screen with a finger, we can carry out information retrieval, data analysis, and even can be made on the ground, life-like effect; than keyboard input simple, intuitive, fast with a rich and varied performance capabilities, the media is more than in any previous affinity.Keywords:Microcomputer applications resistive touch screen touch screen driver circuit目录前言 (1)一、总体设计方案 (1)（一）触摸屏硬件电路结构 (1)（二）触摸屏初始化配置流程图 (1)二、电阻式触摸屏介绍 (2)（一）电阻式触摸屏的种类 (4)1.四线触摸屏 (4)2.五线触摸屏 (5)3.七线触摸屏 (5)4.八线触摸屏 (5)（二）电阻式触摸屏的结构 (6)（三）电阻式触摸屏的工作原理 (6)（四）检测有无接触 (7)三、硬件电路设计......................................................................... 错误！未定义书签。