按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为4种:电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。
电阻式触摸屏利用压力感应进行控制,包含上下叠合的两个透明层,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。在触摸某点时,两层会在此点接通。四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成。
所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。电阻R1连接正参考电压VREF,电阻R2接地。两个电阻连接点处的电压测量值与R2的阻值成正比。
为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大,两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线,另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线,如图2所示。为了在X轴方向进行测量,将左侧总线偏置为0V,右侧总线偏置为VREF。将顶部或底部总线连接到ADC,当顶层和底层相接触时即可作一次测量。为了在Y轴方向进行测量,将顶部总线偏置为VREF,底部总线偏置为0V。将ADC输入端接左侧总线或右侧总线,当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。
S3C2410接4线电阻式触摸屏的电路原理。S3C2410提供了nYMON、YMON、nXPON和XMON直接作为触摸屏的控制信号,它通过连接FDC6321场效应管触摸屏驱动器控制触摸屏。输入信号在经过阻容式低通滤器滤除坐标信号噪声后被接入S3C2410内集成的ADC(模数转换器)的模拟信号输入通道AIN5、AIN7。
S3C2410内置了一个8信道的10位ADC,该ADC能以500KS/S的采样速率将外部的模拟信号转换为10位分辨率的数字量。因此,ADC能与触摸屏控制器协同工作,完成对触摸屏绝对地址的测量。
S3C2410的ADC和触摸屏接口可工作于5种模式,分别如下:
1.普通转换模式(NormalConversonMode)
普通转换模式(AUTO_PST=0,XY_PST=0)用来进行一般的ADC转换,例如通过ADC测量电池电压等。
2.独立X/Y位置转换模式(SeparateX/YPositionConversionMode)
独立X/Y轴坐标转换模式其实包含了X轴模式和Y轴模式。为获得X、Y坐标,需首先进行X轴的坐标转换(AUTO_PST=0,XY_PST=1),X轴的转换资料会写到ADCDAT0寄存器的XPDAT中,等待转换完成后,触摸屏控制器会产生INT_ADC中断。然后,进行Y轴的坐标转换(AUTO_PST=0,XY_PST=2),Y轴的转换资料会写到ADCDAT1寄存器的YPDAT中,等待转换完成后,触摸屏控制器也会产生INT_ADC中断。
3.自动(连续)X/Y位置转换模式(AutoX/YPositionConversionMode)
自动(连续)X/Y位置转换模式(AUTO_PST=1,XY_PST=0)运行方式是触摸屏控制自动转换X位置和Y位置。触摸屏控制器在ADCDAT0的XPDATA位写入X测定数据,在ADCDAT1的YPADATA位写入Y测定数据。自动(连续)位置转换后,触摸屏控制器产生INT_ADC中断。
4.等待中断模式(WaitforInterruptMode)
当触摸屏控制器等待中断模式时,它等待触摸屏触点信号的到来。当触点信号到来时,控制器产生INT_TC中断信号。然后,X位置和Y位置能被适当地转换模式(独立X/Y位置转换模式或自动X/Y位置转换模式)读取到。
5.待机模式(StandbyMode)
当ADCCON寄存器的STDBM位置1时,待机模式被激活。在这种模式下,A/D转换动作被禁止,ADCDAT0的XPDATA位和ADXDATA1的YPDAT保留以前被转换的数据。