觸摸屏控制器設計

0 引 言
隨著信息技術的飛速發展，人們對電子產品智能化、便捷化、人性化要求也不斷提高，觸摸屏作為一種人性化的輸入輸出設備，在我國的應用范圍非常廣闊，是極富吸引力的多媒體交互沒備。目前，觸摸屏的需求動力主要來自于消費電子產品，如手機、PDA、便攜導航設備等。隨著觸摸屏技術的不斷發展，它在其他電子產品中的應用也會得到不斷延伸。現在市面上已有的觸摸屏控制器普遍價格比較高且性能相對比較固定，一些場合下無法滿足用戶的實際需求。本文基于上述考慮，根據電阻式觸摸屏的工作原理，選用51系列單片機作為控制核心，設計一種實用且低成本的觸摸屏控制系統。

1 觸摸屏的工作原理
觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器件組成(如圖1所示)；觸摸檢測部件用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息送給控制器，它同時能接收控制器發來的命令并加以執行。

觸摸屏的主要3大種類是：電阻技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏、電容技術觸摸屏。其中，電阻式觸摸屏憑借低廉的價格以及對于手指及輸入筆觸摸的良好響應性，涵蓋了100多家觸摸屏元件制造商中的2／3，成為過去5年中銷售量最高的觸摸屏產品。在這里根據要設計應用的觸摸屏控制器，重點介紹一下四線電阻式觸摸屏。
電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面相匹配的多層復合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內表面也涂有一層透明導電層，在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指觸摸屏幕時，平常相互絕緣的兩層導電層就在觸摸點位置有了一個接觸，因其中一面導電層接通Y軸方向的5 V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變為非零，這種接通狀態被控制器偵測到后，進行A／D轉換，并將得到的電壓值與5 V相比即可得到觸摸點的Y軸坐標，同理得出X軸的坐標，這就是四線電阻式觸摸屏基本原理，其原理如圖2所示。

2 觸摸屏控制系統硬件設計
根據四線電阻式觸摸屏的工作原理可以看出，在硬件設計上的主要工作就在于將觸摸點所在的X軸及Y軸坐標通過控制驅動模塊加以精確識別。