四线电阻式触摸屏

四线电阻触摸屏原理
四线电阻触摸屏是一种常见的触摸屏技术，其工作原理基于电阻分压原理。

它由两层透明导电层构成，两层导电层间隔一层透明的绝缘层。

当手指或触控笔接触到屏幕时，导电层会因为外力而发生微小的弯曲，此时绝缘层会被压缩，使两层导电层之间的电阻发生变化。

四线电阻触摸屏需要外部电源为其供电。

其中，一方面的导电层被连接到垂直电压源，另一方面的导电层被连接到水平电压源。

当触摸屏不被触摸时，导电层之间的电场均匀分布。

当手指或触控笔触摸屏幕时，导电层被触摸点处的电阻分压改变，导致水平和垂直电压源之间的电压差发生变化。

触摸屏控制器会测量这两个电压差，并通过一系列算法来计算出触摸点的坐标。

通过校准，可以将电压差与准确的坐标位置相对应，从而实现准确的触摸控制。

由于四线电阻触摸屏需要进行电压测量和计算，因此其响应速度相对较慢，但它具有较低的成本和较好的耐久性。

总的来说，四线电阻触摸屏通过测量电阻分压来确定触摸点的位置，适用于一些应用对触摸准确性要求不高的场景。

虽然它的性能相对较低，但由于其低成本和较好的耐久性，仍然被广泛应用在一些嵌入式设备、消费电子产品和工业控制设备中。

四线电阻式触摸屏详细资料工作原理触摸屏附着在显示器的表面，与显示器相配合使用，如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置，则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。

其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。

电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏，如图2所示，最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层，最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层，中间是两层金属导电层，分别在基层之上和塑料层内表面，在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。

当手指触摸屏幕时，两导电层在触摸点处接触。

触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面，在每个工作面的两端各涂有一条银胶，称为该工作面的一对电极，若在一个工作面的电极对上施加电压，则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。

如图1所示，当在X方向的电极对上施加一确定的电压，而Y方向电极对上不加电压时，在X平行电压场中，触点处的电压值可以在Y+(或Y-)电极上反映出来，通过测量Y+电极对地的电压大小，便可得知触点的X坐标值。

同理，当在Y电极对上加电压，而X电极对上不加电压时，通过测量X+电极的电压，便可得知触点的Y坐标。

技术参数及电气特性适用安装于液晶显示模块之ANALOG电阻式Touch Panel。

通用标准规格●表面硬度：3H●透光率：80 %↑●操作温度：-10°C ~ 60°C●耐久力打击：超过1 百万次●操作电压：DC5V●X、Y阻值：200Ω~ 900Ω(依不同尺寸而稍有变化)●线性< 1.5%●表面处理：雾面及亮面●操作压力：15~70g (依客户需求而定)●储存温度：-20°C ~ 70°C●噪声：5 m sec ~ 15 m sec●操作电流：5mA ~ 25mA●绝缘阻抗：20MΩ↑＠DC25V外型尺寸光学的特性●光透过率在波长550 nm的可视波下可达80%↑以上。

电气的特性●导通阻抗●200Ω< X Axis <800Ω●300Ω< Y Axis <900Ω●绝缘阻抗●20MΩ↑@ DC 25V●耐静电气●10 KV , 100Ω, 250 PF的静电气印加后无异常发生。

上图是电阻触摸屏的一般排列方式，有四根引线，分别是X+ X- Y+ Y-,电阻触摸屏是上下两个导电板，下部是玻璃，上部是塑料薄膜。

薄膜与玻璃之间隔有一定的空间，这个空间在薄膜按下后两个接触。

玻璃与薄膜都按一定的规律涂好电阻，然后在两边引出来引线，一般玻璃的阻值是YY互通，阻值在500左右，薄膜XX相通，阻值在300左右，平时玻璃与薄膜之间用空气隔离，中间不接触，当按下触摸屏的塑料薄膜是，一个点接触，也就是XY在摸个地方接触导电，对应的XY脚的电压发生变化,这个微笑的电压变化通过电路传给手机的CPU，CPU根据这个变化判断那个地方被按下，同时通过液晶屏显示出来，表面看好似液晶被按下。

换做触摸屏校准的原理那就是触摸屏不可能生产的100%相同，总归有误差，所以必须校准，这个校准就是位置电压校准，因为触摸屏的阻值是按规律排列的，所以较准后CPU会根据这个结果来判断那个位置被按下。

一、触摸屏分为四种：电阻式触摸屏这种触摸屏利用压力感应进行控制。

电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。

当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。

控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。

这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。

所以电阻触摸屏可用较硬物体操作。

电阻类触摸屏的关键在于材料科技，常用的透明导电涂层材料有：ITO，氧化铟，弱导电体，特性是当厚度降到1800个埃（埃=10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80%，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80%。

ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料，实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。

镍金涂层，五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料，外导电层由于频繁触摸，使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命，但是工艺成本较为高昂。

镍金导电层虽然延展性好，但是只能作透明导体，不适合作为电阻触摸屏的工作面，因为它导电率高，而且金属不易做到厚度非常均匀，不宜作电压分布层，只能作为探层。

1、四线电阻屏四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压：一个竖直方向，一个水平方向。

总共需四根电缆。

特点：高解析度，高速传输反应。

表面硬度处理，减少擦伤、刮伤及防化学处理。

具有光面及雾面处理。

一次校正，稳定性高，永不漂移。

2、五线电阻屏五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上，我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上，而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体，有触摸后分时检测内层ITO接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。

1.四线电阻式工作原理电阻触摸屏的主要工作部分是一块与显示器表面非常配合的ITO 导电面，它由上下两层组成。

上线层是PET 基材的ITO 薄膜（Film ）；下线层是PET 基材的ITO Film 或玻璃基材的ITO Glass 。

在两层线路之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明绝缘点把它们隔开绝缘，所有的电阻将由两条引线各自引出，即上下线路各有两根引线。

触摸屏都依据这一工作原理。

四线式触摸屏在上线、下线ITO 层分别有两根平行银线，故称为四线式。

在第一个0.01秒时在工作面的X 轴方向的一端上加5V 电压，另一端加0V 电压，这样就能形成一个均匀分布的平行电压场，在第二个0.01秒时在Y 轴方向的一端上加5V 电压，另一端加0V 电压，如此交流更替。

当手指触摸到屏幕时，手指的压力使ITO Film 的导电层与ITO Glass 的导电层接触，控制器检测到这个接通点后通过计算接触点所在的电压与两条边线上的电压的大小比例关系，就可得出接触点所在位置的x 坐标，此时，引脚1与引脚2起到探笔的作用。

同理，在第二个0.01秒可得出接触点所在位置的y 坐标，由此就确定了接触点的位置。

如图1、图2所示：接触点所在位置的计算方法：假设屏幕的横向距离为a ，纵向距离为b ，第一个0.01秒，在X 轴方向所加电压为U x ，接触点所在的横坐标为x ，电压为u x ，第二个0.01秒，在Y 轴方向所加电压为U y ，接触点所在的纵坐标为y ，电压为u y ，则接触点的横、纵坐标的计算公式如下：u xU x y bu y U yx a 引脚2引脚2图1：在第一个0.01秒测得x 坐标图2：在第二个0.01秒测得y 坐标引脚1引脚12. 五线电阻式工作原理五线式与四线式的基本工作原理大致相同。

两者的区别在于：四线式的四根引脚分为两组，各分布于上线路和下线路表面ITO 导电层的边线上。

而五线式的五根引脚中有四根分布在下线路导电层的四个角上，另一根共通线分布在上线路层上，起到探笔的作用。

四线电阻式触摸屏四线电阻式触摸屏，是一种常见的触摸屏技术，被广泛应用于手机、平板电脑、机顶盒等设备中。

它通过感应用户手指触摸位置的电流，从而实现对设备的控制。

原理四线电阻式触摸屏由四项组成：触摸板、透明导电层、电气接口、控制电路。

其中，透明导电层是关键。

透明导电层通常由两项材料组成：ITO（氧化铟锡）玻璃或 PET（聚酯）膜和铜线格栅阵列。

ITO玻璃或 PET膜是一种透明的材料，其表面涂有一层透明的导电层，一般是氧化铟锡（ITO）。

ITO 导电层有很好的透明性和导电性，能够感知用户触摸位置，而铜线格栅阵列可以将感应到的信号转化为数字信号，传输给控制电路。

四线电阻式触摸屏的工作原理是，当用户用手指等带有电导性的物体触摸到屏幕时，ITO 导电层会感测到电流的流动，而这股电流被感应到后便会传输到控制电路中进行处理。

控制电路会根据感应到的电流大小和位置计算出用户的输入信息，从而转化为具体的指令发送给操作系统，触发各种功能和操作。

优点四线电阻式触摸屏的优点包括：1.反应速度快，用户操作流畅自然。

2.防抖动性能好，不容易受外界干扰。

3.灵敏度高，能够快速准确地感应到触摸位置。

4.成本低廉，可以广泛应用于许多设备中。

缺点四线电阻式触摸屏的缺点主要有：1.略微厚重，会占用一些空间。

2.无法支持多点触控，只能实现单点操作。

3.对电容不敏感，因此无法实现手写输入等高级操作。

4.寿命相对较短，需要更频繁的更换。

应用四线电阻式触摸屏由于其简单的设计和高性价比，已经成为一些常用设备的标配，例如：1.手机和平板电脑2.机顶盒和智能电视3.汽车导航屏幕4.运动设备、游戏机等电子产品总之，四线电阻式触摸屏作为一种经典的触摸屏技术，依然在现代电子设备中得到广泛的应用。

虽然它有一些缺陷，但其稳定性、灵敏度和成本优势，仍然让它成为一种不可或缺的屏幕技术。

目录目录 ..................................................................................... 1 1 概述 ................................................................................... 2 1.1 组成 ............................................................................................................................................................ 2 1.1.1 基本结构 ....................................................................................................................................... 2 1.1.2 常见结构形式 ............................................................................................................................... 2 1.2 材料选择 .................................................................................................................................................... 3 1.2.1 上层线路材料 ............................................................................................................................... 3 1.2.2 下层线路材料 ............................................................................................................................... 3 1.2.3 材料价格及供应商 ....................................................................................................................... 3 1.3 基本工艺流程 ............................................................................................................................................ 3 1.4 区域定义及装配 ........................................................................................................................................ 5 1.4.1 区域定义及特点 ........................................................................................................................... 5 1.4.2 装配问题 ....................................................................................................................................... 6 1.5 技术参数及供应商 .................................................................................................................................... 7 1.5.1 主要技术参数 ............................................................................................................................... 7 1.5.2 供应商及价格 ............................................................................................................................... 7 2 基本工作原理 ........................................................................... 9 3 驱动电路 ............................................................................... 9 3.1 概述 ............................................................................................................................................................ 9 3.2 驱动 IC 概述 ............................................................................................................................................ 10 3.2 驱动 IC 原理 ............................................................................................................................................ 11 3.2.1SARADC 原理 ............................................................................................................................. 11 3.2.2 控制逻辑 ..................................................................................................................................... 13 3.2.3 串行接口 ..................................................................................................................................... 14 3.2.4 设计注意的问题 ......................................................................................................................... 14 3.2.5 主要技术指标和选用原则 ......................................................................................................... 16 4 附录 .................................................................................. 1611 概述1.1 组成1.1.1 基本结构四线电阻触摸屏由带 ITO 的上部基板、电极、透明间隔点、带 ITO 的下部基板和 FPC 组成。

四线类比电阻式触摸屏产品规格1.功能：类型：四线类比电阻式触摸屏输入方式：笔或手指结构：导电薄膜------------亮面/雾面防刮花和防牛顿环氧化铟锡导电薄膜，188um导电玻璃-----------氧化铟锡导电玻璃，1.8mm键片或粘胶---------0.1mm绝缘点间距--------- 4.5mm×4.5mm出线材质：柔性印刷线路板2.主要规格:3.电路等级：4.1最大电路等级: 5 V (DC) ﹑1mA4.2工作温度范围: -10℃~ +60℃4.3储存温度范围: -20℃~ +70℃4.电气性能：4.1 回路电阻：50~300Ω4.2 线性：≦±1.5%4.3 绝缘阻抗：≥10MΩ，@25V(DC)4.4 抖动时间：≦30ms4.5 响应时间：≦50ms（从触摸屏按下到软件响应的时间）5.机械性能5.1输入方式：笔或手指5.2操作力度：Ø2mm 手写笔的操作力压力60g-150 g5.3表面硬度：3H(铅笔测试)5.4透光率：80±3% @550nm 波长6.寿命6.1写寿命：用R0.8聚缩醛树脂测试笔，压力为250g，速度为60mm/s在相同长度(10~100mm)写1,00,000 次后产品可以符合：6.1.1回路电阻：50~300Ω6.1.2. 线性：≦±1.5%6.1.3. 绝缘阻抗：≥10MΩ，@25V(DC)6.2冲压寿命用Ø2mm 手写笔，压力为250g，速度为2 次/s敲击1000,000次后产品可以符合：6.2.1. 回路电阻：50~300Ω6.2.2. 线性：≦±1.5%6.2.3. 绝缘电阻：≥10MΩ，@25V(DC)6.3冲击阻抗：Ø9mm钢球从30cm高度落在产品表面一次时不会损坏产品。

6.4ITO 出线插入/拔出阻力：至少5次. 应符合5.1的要求。

6.5包装跌落测试：产品无损坏。