采用AD7879的阻性觸摸屏手勢識別實現

目前，低成本阻性技術的應用市場包括：只需要 單點觸控、至關重要的極其精確的空間分辨率、利用觸控筆 來實現特定功能(如亞洲語言符號識別等)，或者用戶必須 戴手套的場合。 雖然阻性技術傳統上是用來檢測屏幕上“單點觸摸”的位 置，但本文提出了一個創新的“兩點觸摸”概念，它利用阻性觸摸屏控制器 AD7879 在廉價的阻性觸摸屏上檢測最常見 的雙指手勢(縮放、捏合和旋轉)。

　　阻性觸摸屏的經典方法

　　典型的阻性觸摸屏包括兩個平行的氧化銦錫(ITO)導電層，中 間的間隙將兩層分開(圖 1)。上層(Y)的邊緣電極相對于下 層(X)的邊緣電極旋轉 90°。當對屏幕的一個小區域施加壓 力，使這兩層發生電氣接觸時，就發生了“觸摸”現象。如 果在上層的兩個電極之間施加一個直流電壓，而下層懸空， 則觸摸將使下層獲得與觸摸點相同的電壓。判斷上層方向觸 摸坐標的方法是測量下層的電壓，以便確定觸摸點處的電阻 占總電阻的比值。然后交換兩層的電氣連接，獲得觸摸點在 另一個軸上的坐標。

　　連接直流電壓的層稱為“有源”層，電流與其阻抗成反比。 測量電壓的層稱為“無源”層，無相關電流流經該層。發生 單點觸摸時，在有源層中形成一個分壓器，無源層電壓測量 通過一個模數轉換器讀取與觸摸點和負電極之間的距離成比 例的電壓1.

　　由于成本低廉，傳統的 4 線阻性觸摸屏深受單點觸控應用的 歡迎。實現阻性多點觸控的技術有多種，其中總是會用到一 個矩陣布局屏幕，但屏幕制造成本高得嚇人。此外，控制器 需要許多輸入和輸出來測量和驅動各個屏幕帶，導致控制器 成本和測量時間增加。

　　圖 1. (a) 阻性觸摸屏的結構;(b) 用戶觸摸屏幕時的電氣接觸

超越單點觸控

　　雖然如此，但通過理解并模擬該過程背后的物理原理，我們 可以從阻性觸摸屏提取更多信息。當發生兩點觸摸時，無源 屏幕中的一段電阻加上觸點的電阻與有源屏幕的導電段并 聯，因此電源的負載阻抗減小，電流增大。阻性控制器的經 典方法是假設有源層中的電流恒定不變，無源層為等電位。 兩點觸摸時，這些假設不再成立，為了提取所需的信息，需 要進行更多測量。

　　阻性屏幕中的兩點觸摸檢測模型如圖 2 所示。Rtouch為層間的 接觸電阻;在現有的大多數屏幕中，其數量級一般與兩層的 電阻相同。如果有一個恒定的電流I流經有源層的兩端，則有 源層上的電壓為：