为了操作的便利性，许多嵌入式设备会外接触摸屏，作为人机互动的窗口。触屏的概念已渐渐深入人心，触控一体机不断应用于工厂、餐饮、金融、商场、博物馆等场景。

触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

根据触摸屏的工作原理和传输信息介质的不同，我们把触摸屏分为电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏以及表面声波触摸屏。

电阻触摸屏

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坐标两个方向上产生信号，然后发送到触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏，这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压，同时读回触摸点的电压。

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电阻触摸屏的优点：①电阻式触控屏的精确度高，可到像素点的级别，适用的最大分辨率可达4096x4096。

②屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在较低或较高温度的环境下使用。

③电阻式触控屏使用的是压力感应，可以用任何物体来触摸，即便是带着手套也可以操作，并可以用来进行手写识别。

④电阻式触控屏由于成熟的技术和较低的门槛，成本较为廉价。

电阻触摸屏的弊端：

①电阻式触控屏能够设计成多点触控，但当两点同时受压时，屏幕的压力变得不平衡，导致触控出现误差，因而多点触控的实现程度较难。

②屏幕容易发黄；
③屏的透光率不如电容屏；
④软屏，需要一定的形变，对于那些容易碰触的使用场合，容易把屏碰碎，而电容屏的表面据说现在有一种强度非常大的材料，可以支持一定的捶击没有问题。

电容触摸屏

电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。简单地说，就是将屏幕分块，在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作，所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况，进行处理后，简单地实现多点触控。

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电容触摸屏的优点：

①电容触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号。

②电容触摸屏在生产后只需要一次或者完全不需要校正，而电阻技术需要常规的校正。

③电容方案的寿命会长些，因为电容触摸屏中的部件不需任何移动。电阻触摸屏中，上层的ITO薄膜需要足够薄才能有弹性，以便向下弯曲接触到下面的ITO薄膜。

④电容技术在光损失和系统功耗上优于电阻技术。

⑤选择电容技术还是电阻技术主要取决于触碰萤幕的物体。如果是手指触碰，电容触摸屏是比较好的选择。如果需要触笔，不管是塑胶还是金属的，电阻触摸屏可以胜任。电容触摸屏也可以使用触笔，但是需要特制的触笔来配合。

⑥表面电容式可以用于大尺寸触摸屏，并且成本也较低，但时下无法支持手势识别：感应电容式主要用于中小尺寸触摸屏，并且可以支持手势识别。

⑦电容式技术耐磨损、寿命长，用户使用时维护成本低，因此生产厂家的整体运营费用可被进一步降低。

⑧电容式触摸屏就是可以支持多点触控技术，而且不像电阻式触摸屏反应迟钝并且不易磨损。

电容触摸屏的弊端：

①部分行业工位上的操作工人一般都会戴手套，频繁地脱手套去操作电容屏，显然不太合适。
②电容屏更容易受温度、湿度、电磁干扰等环境的影响。
③电容屏目前相对来说还贵一点，特别是支持多点触控等特性的电容屏来说，价格还是贵了不少。

红外触摸屏

红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。如图4所示，红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框，电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。

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红外触摸屏的优点：

①使用特性好，触摸无须力度，对触摸体无特殊要求。
②使用寿命长，高度耐久，不怕刮伤，触控寿命也长。
③高度的适应性，不受电流、电压和静电干扰，适宜某些恶劣的环境条件。

④高度的稳定性，不会因时间、环境的变化产生飘移。

红外触摸屏的弊端：

①在球面显示屏使用效果不佳。

②易受到强红外线干扰。如遥控器、高温物体、白炽灯、太阳光线等。

③易受到强电磁性物体干扰，如变压器等。

表面声波触摸屏

表面声波，超声波的一种，在介质表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。玻璃屏的左上角、右下角和右上角固定了超声波发射及接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。

发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递，然后由一组水平的精密反射条纹把声波能量反射成竖直方向的能量，声波能量经过屏体表面，再由另一边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器，接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。当有可吸收声波的物体触碰到触摸屏时会吸收触摸点所在位置的玻璃表面的声波能量，这种变化将在换能器转换出的电信号中有所体现，控制卡分析电信号之后即可得出具体的触摸位置坐标。

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表面声波屏的优点：

①光学性能最好。清晰度和透光率最高，反光最少，无色彩失真。
②防刮擦、抗野蛮使用。
③声波是机械振动，不受电磁信号影响。

④分辨率高，可达，响应速度快，使用寿命长。

表面声波屏的弊端：

①受灰尘和水滴、油污等环境影响大，需频繁维护。

②安装使用过程中，换能器容易损坏。

③触摸物体不能为不吸收声波的硬质物体，如指甲、钥匙、梳子、笔等。

市场上常见的工业触控一体机往往从电阻触摸屏和电容触摸屏中进行选择。我们在进行触摸屏选型时，不仅要关注成本、尺寸、分辨率等因素，更要根据产品的应用环境、应用人群及产品市场所决定。