触控显示技术
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3.2.4 8线电阻式触控屏技术

4线电阻式触控屏计算坐标时没有考虑电极抽头引线和驱动电极电路的寄生电阻,这部分电阻并不包含在ITO电阻之内,而且受环境温度影响阻值波动,很可能影响计算的正确性,因此出现了8线电阻式触控屏的概念。

如图3-11所示,8线电阻式触控屏的结构与4线类似,区别是除了引出X-驱动(X-drive),X+驱动(X+drive),Y-驱动(Y-drive),Y+驱动(Y+drive)四个电极,还在每个导电条末端引出一条线:X-sense传感器,X+sense传感器,Y-sense传感器,Y+sense传感器,这样一共8条线。

图3-11 8线电阻式触控屏的基本结构

除在每条总线上各增加一根线之外,8线电阻式触控屏的实现方法与4线电阻式触控屏相同。对于Vref总线,将一根线用来连接Vref,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。对于0V总线,将一根线用来连接0V,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的负参考输入。未偏置层上的4根线中,任何一根都可用来测量分压器的电压。8线电阻式触控屏的触点坐标计算方法如图3-12所示。在Y+电极施加驱动电压Vdrive,Y-电极接地,分别测出Y+sense和Y-sense的电压,分别记为VYmaxVYmin。在X+电极施加驱动电压Vdrive,X-电极接地,分别测出X+sense和X-sense的电压,分别记为VXmaxVXmin。根据测得的电压值,通过式(3-6a)和式(3-6b)可以精确得到触点的位置坐标(XY)。

8线电阻式触控屏也可以通过测量接触电阻Rtouch的大小来压力的大小。需要注意的是,在式(3-2)中,如果Z1的测量值接近或等于0,即触摸点靠近接地的X总线时,计算将出现一些问题。通过采用弱上拉方法可以有效改善这个问题,其方法是用一个弱上拉电阻将其中一层上拉,而用一个强下拉电阻来将另一层下拉。如果上拉层的测量电压大于某个逻辑阈值,就表明没有触摸,反之则有触摸。这种方法存在的问题在于触控屏是一个巨大的电容器,此外还可能需要增加触控屏引线的电容,以便滤除显示屏引入的噪声。弱上拉电阻与大电容器相连会使上升时间变长,可能导致检测到虚假的触摸。

图3-12 8线电阻式触控屏的触点坐标计算原理