详解触摸屏的分类及特点，附电路设计

846的控制功能主要是实现触摸屏电极电压的切换及触摸点位置信号的A/D转换。ADS7846的控制字如下：

　　S：数据传输起始标志位。为1表示一个新的控制字节到来;为0则忽略DIN引脚上数据。

　　A2A1A0：通道选择位。用于控制通道选择器的输入，触摸信号驱动开关及ADC的参考输入电压。当A2A1A0=001时，采集Y坐标信号;当A2A1A0=101时，采集X坐标信号。

　　MODE：用来选择A/D转换的精度。为1选择8位精度;为0选择12位精度。

　　用来选择参考电压的输入模式。1为参考电压非差动输入模式;O为参考电压差动输入模式。

　　PDl，PD0：低功率模式选择位。若为11，器件总处于供电状态;若为OO，器件在两次变换之间处于低功率模式。

　　1.4 转换时序

　　ADS7846的转换时序如图4所示。一次完整的电极电压切换和A/D转换，需要ADS7846和微处理器进行3次串行数据传送，每次传送需要8个时钟周期。

　　第一次传送由微处理器向ADS7846发送控制字，接下来的两次传送是微处理器从ADS7846读取转换结果（最后4位自动补O）。由于串口支持双向同时进行传送，并且在一次读数与下一次发控制字之间可以重叠，所以转换速率可以提高到每次16个时钟周期。

　　1.5 触摸坐标计算

　　由于四线电阻触摸屏中，Y方向位置电压从下向上逐渐增加，X方向位置电压从右向左逐渐增加，因此Y，X位置电压对应的坐标原点在触摸屏的右下角。为了获得工程上使用的X，Y坐标值（即将坐标原点移为左下角），应将X位置电压转换值求补。另外，X，Y位置电压转换值还必须与显示屏幕的点阵（采用的液晶为 240×160点阵）相对应。因此校正后的X，Y坐标计算公式为：

　　式中：Xmax，Xmin为X位置电压转换结果的最大、最小值;Ymax，Ymin为Y位置电压转换结果的最大、最小值;Y，X为触摸点位置电压的转换值;x，y为校正后的触摸点坐标。

　　2 触摸屏与微机的接口

　　2.1接口电路

　　应用ADS7846实现触摸屏与单片机80C55的接口电路如图5所示，触摸屏的X+，X-，Y+，Y-分别与ADS7846的相应端连接，当控制字中 A2A1-A0=001时，通过片内模拟开关的切换，将X+接电源VCC，X-接地，将Y+与Y-端以差动形式接到A/D转换器的输入端，A/D转换器的结果就是Y位置电压。类似当控制字中A2A1A0=101时，A/D转换器的结果就是X位置电压。单片机与ADS7846间的数据传送采用串行通信方式时，由于单片机串口方式1～3为异部通信方式，与ADS7846的时序不相配;串口方式0为移存器方式，虽然与ADS7846时序可以配合，但串口数据输入/输出使用同一端子RXD（TXD）为同步脉冲输出端），ADS7846数据输入/输出采用不同端子DIN，DOUT。为了实现正确的数据双向传送，设计了双向数据芯片GAL，该芯片的功能是当E=O时，数据传送方向为Y到A;当E=1时，传送方向为B到Y。ADS7846的笔中断信号接P2.4，当信号有效时，单片机发送控制字。ADS7846的忙信号BUSY接P2.6，在BUSY信号的下降沿，单片机接收A/D转换结果。

　　2.2 接口程序

　　当触摸触摸屏时，ADS7846中断信号有效，单片机检测到这一有效信号后，先送测量X坐标控制字，并检测BUSY信号是否有下降沿到来，下降沿到来后，读X位置电压;再送测量Y坐标控制字，获取Y位置电压。将得到的X，Y位置电压用式（1）、式（2）进行计算便得到触摸点的X，Y坐标。软件流程如图6所示。

　　2、 电容式触摸屏

　　2.1电容技术触摸屏

　　是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层 ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。 当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

　　2.2电容触摸屏的缺陷

电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏，当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重，而且，电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题，由于光线在各层间的反射，还造成图像字符的模糊。 电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时，流走的电流就足够引起电容屏的误动作。我们知道，电容值虽然与极间距离成反比，却与相对面