对于各种消费、医疗、汽车和工业设备,强化的低成本触控式用户界面是一个极具价值的特性。在许多消费电子应用于中,设计师偏向用于容性触摸屏,而不愿用于阻性触碰技术,原因是前者可以追踪手指,或许需要获取更加友好关系的用户交互体验。目前,低成本阻性技术的应用于市场还包括:只必须单点触触、至关重要的极为准确的空间分辨率、利用触控笔来构建特定功能(如亚洲语言符号辨识等),或者用户必需戴着手套的场合。
虽然阻性技术传统上是用来检测屏幕上“单点触碰”的方位,但本文明确提出了一个创意的“两点触碰”概念,它利用阻性触摸屏控制器AD7879在廉价的阻性触摸屏上检测最少见的双指手势(图形、捏合和转动)。 阻性触摸屏的经典方法 典型的阻性触摸屏还包括两个平行的氧化铟锡(ITO)导电层,中间的间隙将两层分离(图1)。上层(Y)的边缘电极相对于下层(X)的边缘电极转动90deg;。当对屏幕的一个小区域施加压力,使这两层再次发生电气认识时,就再次发生了“触碰”现象。
如果在上层的两个电极之间产生一个直流电力,而下层悬空,则触碰将使下层取得与触碰点完全相同的电压。辨别上层方向触碰座标的方法是测量下层的电压,以便确认触碰点处的电阻占到总电阻的比值。然后互相交换两层的电气相连,取得触碰点在另一个轴上的座标。 相连直流电力的层称作“有源”层,电流与其电阻成反比。
测量电压的层称作“无源”层,无涉及电流流经该层。再次发生单点触碰时,在有源层中构成一个分压器,无源层电压测量通过一个模数转换器加载与触碰点和负电极之间的距离成比例的电压1. 由于成本便宜,传统的4线阻性触摸屏颇受单点触触应用于的青睐。构建阻性多点触触的技术有多种,其中总是不会中用一个矩阵布局屏幕,但屏幕生产成本高得可怕。此外,控制器必须许多输出和输入来测量和驱动各个屏幕带上,造成控制器成本和测量时间减少。
图1.(a)阻性触摸屏的结构;(b)用户触碰屏幕时的电气认识 打破单点触触 虽然如此,但通过解读并仿真该过程背后的物理原理,我们可以从阻性触摸屏萃取更加多信息。当再次发生两点触碰时,无源屏幕中的一段电阻再加触点的电阻与有源屏幕的导电段并联,因此电源的阻抗电阻增大,电流减小。阻性控制器的经典方法是假设有源层中的电流恒定恒定,无源层为等电位。
两点触碰时,这些假设仍然正式成立,为了萃取所需的信息,必须展开更加多测量。 阻性屏幕中的两点触碰检测模型如图2右图。Rtouch为层间的认识电阻;在现有的大多数屏幕中,其数量级一般与两层的电阻完全相同。
如果有一个恒定的电流I流经有源层的两端,则有源层上的电压为: 图2.。
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