Skip to content

Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Teile eines Touchscreens

Der AccuTouch-Touchscreen mit Fünf-Draht-Widerstandstechnologie verwendet eine Glasplatte mit einer einheitlichen resistiven Beschichtung. Über das Glassubstrat ist eine dicke Polyesterdeckfolie gespannt, die durch kleine, transparente, isolierende Abstandshalter vom Glas getrennt ist. Auf der Außenseite ist die Deckfolie durch eine harte, strapazierfähige Beschichtung geschützt, auf der Innenseite weist sie eine leitende Beschichtung auf.

Was passiert bei einer Berührung?

1 Widerstandsfähige Beschichtung
2 Leitende Oberschicht
3 Abstandshalter
4 Resistive Beschichtung
5 Glasscheibe
6 CRT
Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Bei Berührung des Bildschirms wird die leitende Beschichtung auf der Innenseite der Deckfolie gegen die Beschichtung der Glasplatte gedrückt, wodurch ein elektrischer Kontakt entsteht. Die erzeugten Spannungssignale repräsentieren analog dazu den Berührungspunkt.

Wie interpretiert der Touchscreen-Kontroller die Bildschirmabmessungen

1 +5 Volt
2 y-Spannung
3 Ry
4 x-Spannung
5 Rx
6

0 Volt

Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Wenn der Kontroller auf eine Berührung des Bildschirms wartet, wird die resistive Schicht des Touchscreens über vier Ansteuerleitungen mit +5 V unter Vorspannung gesetzt und die Deckfolie mit einem hohen Widerstand geerdet. In unberührtem Zustand des Touchscreen ist die Spannung an der Deckfolie gleich Null. Der Spannungspegel der Deckfolie wird kontinuierlich vom Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) konvertiert und vom Mikroprozessor auf dem Kontroller überwacht.

Wird der Touchscreen berührt, nimmt der Mikroprozessor den Anstieg der Spannung an der Deckfolie war und beginnt wie folgt mit der Konvertierung der Koordinaten:

A

Der Mikroprozessor erzeugt die Ansteuerspannung x auf dem Touchscreen, indem er an den Stiften H und X eine Spannung von +5 V anlegt und die Stifte Y und L erdet. Auf der Deckfolie wird an Stift S des Touchscreen-Anschlusses proportional zur (horizontalen) Position x der Berührung eine analoge Spannung erzeugt. Diese Spannung wird vom A/D-Wandler digitalisiert, aus den Ergebnissen dann anhand eines Algorithmus ein Mittelwert errechnet und dieser anschließend für die Übertragung an den Host gespeichert.

B

Anschließend erzeugt der Mikroprozessor die Ansteuerspannung y auf dem Touchscreen, indem er an den Stiften H und Y eine Spannung von +5 V anlegt und die Stifte X und L erdet. Auf der Deckfolie wird jetzt an Stift S des Touchscreen-Anschlusses proportional zur (vertikalen) Position y der Berührung eine analoge Spannung erzeugt. Das resultierende Signal wird wiederum wie oben für Position x beschrieben konvertiert und verarbeitet.

Warum ist der mittelwertbildende Algorithmus wichtig?

Der mittelwertbildende Algorithmus reduziert den Lärm des Kontaktprellens, der entsteht, wenn der Kontakt mit dem Touchscreen hergestellt und wieder unterbrochen wird. Aufeinanderfolgende x- und y-Muster werden getestet, um zu ermitteln, ob ihre Werte innerhalb einer gewissen Toleranz liegen. Falls ein oder mehrere Muster die Toleranz überschreiten, werden sie verworfen und der Prozess wird neu gestartet. Er wird so lange fortgesetzt, bis sich mehrere aufeinanderfolgende x-Muster (und dann y-Muster) innerhalb der Toleranz befinden. Der Durchschnitt dieser Werte wird als x- bzw. y-Koordinate verwendet.

Nachdem voneinander unabhängige x- und y-Muster erzielt wurden, werden Koordinatenpaare gesampelt, um die Lärmeffekte zu eliminieren. Liegt ein Muster außerhalb einer bestimmten Toleranz, werden alle x- und y-Koordinaten verworfen, und die unabhängige x- und y-Folge wird erneut gestartet. Nachdem akzeptable Koordinaten erzielt wurden, wird eine Durchschnittskoordinate ermittelt und an den Host-Prozessor weitergeleitet.

Video-Ausrichtung

Die x- und y-Werte entsprechen kartesianischen Koordinaten, wobei die x-Werte von links nach rechts und die y-Werte von unten nach oben zunehmen. Diese absoluten Koordinaten sind willkürlich angeordnet, nicht skaliert und von Touchscreen zu Touchscreen leicht unterschiedlich. Der AccuTouch-Kontroller kann für die Video-Ausrichtung kalibriert werden. Auf diese Weise wird das Koordinatensystem des Touchscreens an der Anzeige ausgerichtet, jede Achse wird neu ausgerichtet und die Koordinaten werden vor der Übertragung an den Host-Computer skaliert.

Die Maße der x- und y-Achse basieren auf dem Glas

Die AccuTouch-Fünf-Draht-Widerstandstechnologie nutzt das Substrat der unteren Glasscheibe, um die Maße der x- und y-Achse abzuleiten. Die flexible Deckfolie dient lediglich zur Spannungsmessung. Dies bedeutet, dass der Touchscreen auch bei Unregelmäßigkeiten in der leitenden Schicht der Deckfolie weiterhin ordnungsgemäß funktioniert. Das Ergebnis ist ein akkurater, haltbarer und zuverlässiger Touchscreen, der einen driftfreien Betrieb gewährleistet.