AD7879控制器支持在阻性触摸屏上实现手势识别.PDF

AD7879 控制器支持在阻性触摸 屏上实现手势识别 作者：Javier Calpe 、Italo Medina 、Alberto Carbajo 、 María José Martínez 对于各种消费、医疗、汽车和工业设备，增强的低成本触控 式用户界面是一个极具价值的特性。在许多消费电子应用 中，设计师偏向使用容性触摸屏，而不愿使用阻性触摸技 术，原因是前者可以跟踪手指，似乎能够提供更友好的用户 交互体验。目前，低成本阻性技术的应用市场包括：只需要 单点触控、至关重要的极其精确的空间分辨率、利用触控笔 来实现特定功能（如亚洲语言符号识别等），或者用户必须 戴手套的场合。 虽然阻性技术传统上是用来检测屏幕上“单点触摸”的位 置，但本文提出了一个创新的“两点触摸”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常见 的双指手势（缩放、捏合和旋转）。 阻性触摸屏的经典方法 典型的阻性触摸屏包括两个平行的氧化铟锡(ITO)导电层，中 间的间隙将两层分开（图 1）。上层(Y)的边缘电极相对于下 层(X) 的边缘电极旋转 90° 。当对屏幕的一个小区域施加压 图1. (a) 阻性触摸屏的结构；(b) 用户触摸屏幕时的电气接触 力，使这两层发生电气接触时，就发生了“触摸”现象。如 果在上层的两个电极之间施加一个直流电压，而下层悬空， 超越单点触控 则触摸将使下层获得与触摸点相同的电压。判断上层方向触 虽然如此，但通过理解并模拟该过程背后的物理原理，我们 摸坐标的方法是测量下层的电压，以便确定触摸点处的电阻 可以从阻性触摸屏提取更多信息。当发生两点触摸时，无源 占总电阻的比值。然后交换两层的电气连接，获得触摸点在 屏幕中的一段电阻加上触点的电阻与有源屏幕的导电段并 另一个轴上的坐标。 联，因此电源的负载阻抗减小，电流增大。阻性控制器的经 典方法是假设有源层中的电流恒定不变，无源层为等电位。 连接直流电压的层称为 “有源”层，电流与其阻抗成反比。 两点触摸时，这些假设不再成立，为了提取所需的信息，需 测量电压的层称为 “无源”层，无相关电流流经该层。发生 要进行更多测量。 单点触摸时，在有源层中形成一个分压器，无源层电压测量 通过一个模数转换器读取与触摸点和负电极之间的距离成比 阻性屏幕中的两点触摸检测模型如图 2 所示。Rtouch 为层间的 1 例的电压 。 接触电阻；在现有的大多数屏幕中，其数量级一般与两层的 电阻相同。如果有一个恒定的电流I 流经有源层的两端，则有 由于成本低廉，传统的 4 线阻性触摸屏深受单点触控应用的 源层上的电压为： 欢迎。实现阻性多点触控的技术有多种，其中总是会用到一 个矩阵布局屏幕，但屏幕制造成本高得吓人。此外，控制器 ( ( )) V V I R R −R = R + R + 2 + + − u d a touch p 需要许多输入和输出来测量和驱动各个屏幕带，导致控制器 ⎛ ( ) ⎞ 成本和测量时间增加。 R R Ra 2 touch + p