按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質,我們把觸摸屏分為4種:電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。
電阻式觸摸屏利用壓力感應進行控制,包含上下疊合的兩個透明層,通常還要用一種彈性材料來將兩層隔開。在觸摸某點時,兩層會在此點接通。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阻性層和一個導電層組成。
所有的電阻式觸摸屏都采用分壓器原理來產生代表X坐標和Y坐標的電壓,分壓器是通過將兩個電阻進行串聯來實現的。電阻R1連接正參考電壓VREF,電阻R2接地。兩個電阻連接點處的電壓測量值與R2的阻值成正比。
為了在電阻式觸摸屏上的特定方向測量一個坐標,需要對一個阻性層進行偏置:將它的一邊接VREF,另一邊接地。同時,將未偏置的那一層連接到一個ADC的高阻抗輸入端。當觸摸屏上的壓力足夠大,兩層之間發生接觸時,電阻性表面被分隔為兩個電阻。它們的阻值與觸摸點到偏置邊緣的距離成正比。觸摸點與接地邊之間的電阻相當于分壓器中下面的那個電阻。因此,在未偏置層上測得的電壓與觸摸點到接地邊之間的距離成正比。
四線觸摸屏包含兩個阻性層。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軸方向進行測量,將左側總線偏置為0V,右側總線偏置為VREF。將頂部或底部總線連接到ADC,當頂層和底層相接觸時即可作一次測量。為了在Y軸方向進行測量,將頂部總線偏置為VREF,底部總線偏置為0V。將ADC輸入端接左側總線或右側總線,當頂層與底層相接觸時即可對電壓進行測量。
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,它通過連接FDC6321場效應管觸摸屏驅動器控制觸摸屏。輸入信號在經過阻容式低通濾器濾除坐標信號噪聲后被接入S3C2410內集成的ADC(模數轉換器)的模擬信號輸入通道AIN5、AIN7。
S3C2410內置了一個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轉換為10位分辨率的數字量。因此,ADC能與觸摸屏控制器協同工作,完成對觸摸屏絕對地址的測量。
S3C2410的ADC和觸摸屏接口可工作于5種模式,分別如下:
1.普通轉換模式(NormalConversonMode)
普通轉換模式(AUTO_PST=0,XY_PST=0)用來進行一般的ADC轉換,例如通過ADC測量電池電壓等。
2.獨立X/Y位置轉換模式(SeparateX/YPositionConversionMode)
獨立X/Y軸坐標轉換模式其實包含了X軸模式和Y軸模式。為獲得X、Y坐標,需首先進行X軸的坐標轉換(AUTO_PST=0,XY_PST=1),X軸的轉換資料會寫到ADCDAT0寄存器的XPDAT中,等待轉換完成后,觸摸屏控制器會產生INT_ADC中斷。然后,進行Y軸的坐標轉換(AUTO_PST=0,XY_PST=2),Y軸的轉換資料會寫到ADCDAT1寄存器的YPDAT中,等待轉換完成后,觸摸屏控制器也會產生INT_ADC中斷。
3.自動(連續)X/Y位置轉換模式(AutoX/YPositionConversionMode)
自動(連續)X/Y位置轉換模式(AUTO_PST=1,XY_PST=0)運行方式是觸摸屏控制自動轉換X位置和Y位置。觸摸屏控制器在ADCDAT0的XPDATA位寫入X測定數據,在ADCDAT1的YPADATA位寫入Y測定數據。自動(連續)位置轉換后,觸摸屏控制器產生INT_ADC中斷。
4.等待中斷模式(WaitforInterruptMode)
當觸摸屏控制器等待中斷模式時,它等待觸摸屏觸點信號的到來。當觸點信號到來時,控制器產生INT_TC中斷信號。然后,X位置和Y位置能被適當地轉換模式(獨立X/Y位置轉換模式或自動X/Y位置轉換模式)讀取到。
5.待機模式(StandbyMode)
當ADCCON寄存器的STDBM位置1時,待機模式被激活。在這種模式下,A/D轉換動作被禁止,ADCDAT0的XPDATA位和ADXDATA1的YPDAT保留以前被轉換的數據。