本發(fā)明涉及一種四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控手勢識別的方法。

背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的發(fā)展和人們對設(shè)備使用便攜性越來越高的要求，觸摸屏的應(yīng)用范圍也變得越來越廣泛，從工業(yè)用途的設(shè)備、儀器儀表的控制到商業(yè)用途的ATM取款機(jī)、POS終端機(jī)，再到消費(fèi)電子的手機(jī)、平板電腦等，無不存在觸摸屏的身影。目前，主流的觸摸屏為電阻觸摸屏和電容觸摸屏。電阻觸摸屏的工作原理為通過壓力感應(yīng)，電阻分壓原理實(shí)現(xiàn)對觸控的識別，屏體結(jié)構(gòu)為多層復(fù)合薄膜，其中外邊兩層為透明的均勻?qū)щ妼?，?nèi)層為細(xì)小的絕緣顆粒，隔離了兩個(gè)導(dǎo)電層，當(dāng)物體觸摸屏幕時(shí)，平常絕緣的兩個(gè)導(dǎo)電層在觸摸的位置處就有了接觸，兩個(gè)導(dǎo)電層導(dǎo)通，在一個(gè)導(dǎo)電層加電壓，另一層檢測到的電壓則由零變?yōu)榉橇?，且電壓值與觸摸位置成正比，這樣就得到了觸摸點(diǎn)在一個(gè)方向上的坐標(biāo)。同理，也可得到觸摸點(diǎn)在另一個(gè)方向上的坐標(biāo)，這樣就可以確定觸摸點(diǎn)在屏幕上的二維坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)觸摸的單點(diǎn)識別。電容觸摸屏基于人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。觸摸屏由一塊四層復(fù)合玻璃屏構(gòu)成，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層透明導(dǎo)電膜，最外層則是玻璃保護(hù)薄層,夾層透明導(dǎo)電膜涂層作為工作面，從四個(gè)角上引出四個(gè)電極，內(nèi)層為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。人體作為假想的接地物（零電勢體），觸摸屏工作時(shí)在工作面加一個(gè)很低的電壓，當(dāng)手指觸摸在金屬層上，由于人體電場，用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容，手指會(huì)從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別從觸摸屏的四個(gè)角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個(gè)電流比例進(jìn)行計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。電容屏由于支持多點(diǎn)觸摸，極大地提高了人機(jī)交互體驗(yàn)，得到了用戶的認(rèn)可，但是生產(chǎn)成本很高，易受電磁、溫度的干擾，容易產(chǎn)生漂移，穩(wěn)定性較差，且只支持手指等導(dǎo)體的觸摸識別，一定程度上阻礙了電容屏應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，一般用在消費(fèi)電子領(lǐng)域，工控等其他領(lǐng)域很少涉及。普通電阻屏雖然使用簡單，成本低廉，支持多種輸入介質(zhì)（導(dǎo)體，非導(dǎo)體），但是傳統(tǒng)的電阻屏檢測技術(shù)只能支持單點(diǎn)觸控的識別，多點(diǎn)觸控電阻分壓情況非常復(fù)雜，觸控點(diǎn)間距離變化率為非線性，使得觸點(diǎn)位置與輸出電壓之間無法形成統(tǒng)一的規(guī)律，所以無法判定多點(diǎn)觸控。掃描矩陣式的電阻屏雖然能通過行列掃描實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的觸控的識別，但是屏本身的電路復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本。也有一些使用普通電阻屏實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸控識別的解決方案，但是這些方案的一個(gè)前提條件都是兩點(diǎn)觸控動(dòng)作之間有一定的時(shí)間差，控制器的處理速度必須足夠快，可以先檢測到一個(gè)點(diǎn)觸控，接著檢測到另一個(gè)點(diǎn)，而且軟件需要先進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算得出兩觸控點(diǎn)中點(diǎn)的坐標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸控的識別，增加了軟件的復(fù)雜程度及計(jì)算工作量，穩(wěn)定性和精確度也有待驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在普通四線電阻屏上實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸控手勢識別的方法，既不增加硬件成本，又能消耗較少的軟件資源，還可以提高識別的精度及準(zhǔn)確度，拓展了四線電阻觸摸屏使用的多樣性。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控手勢識別的方法，其中，觸摸屏設(shè)有X軸和Y軸，所述方法步驟如下：步驟a，測量單點(diǎn)觸控與多點(diǎn)觸控的電壓分辨閾值；步驟b，進(jìn)行觸控檢測，若有觸控動(dòng)作則執(zhí)行觸控識別步驟c，否則循環(huán)執(zhí)行步驟b；步驟c，將測量標(biāo)記出的電壓值與步驟a中的電壓分辨閾值進(jìn)行比較，判斷是單點(diǎn)觸控還是兩點(diǎn)觸控；步驟d，進(jìn)行兩點(diǎn)觸控的手勢識別及單點(diǎn)觸控的坐標(biāo)定位。其進(jìn)一步特征在于，所述步驟a中測量單點(diǎn)觸控與多點(diǎn)觸控的電壓分辨閾值的方法包括：觸摸屏X軸正極端XP通過一個(gè)可變的上拉電阻接到VDD，X軸負(fù)極端XN接到GND，不觸控觸摸屏，測量Y軸正極端YP的電壓，標(biāo)記為Vxt；觸摸屏Y軸正極端YP通過一個(gè)可變的上拉電阻接到VDD，Y軸負(fù)極端YN接到GND，不觸控觸摸屏，測量X軸正極端XP的電壓，標(biāo)記為Vyt；所述Vxt、Vyt即為電壓分辨閾值。其進(jìn)一步特征在于，所述單點(diǎn)觸控與多點(diǎn)觸控的電壓分辨閾值在第一次使用觸摸屏?xí)r測量。其進(jìn)一步特征在于，所述步驟b中進(jìn)行觸控檢測的方法包括：觸摸屏X軸正極端XP通過可變上拉電阻接到VDD，Y軸負(fù)極端YN接到GND，測量XP正極端的電壓，若為低電平，則有觸控動(dòng)作；若為高電平，則沒有觸控動(dòng)作。其進(jìn)一步特征在于，所述步驟c中進(jìn)行觸控識別的方法包括：觸摸屏X軸正極端XP通過接一個(gè)可變上拉電阻到VDD，X軸負(fù)極端XN接到GND，測量Y軸正極端YP的電壓，標(biāo)記為Vx1；觸摸屏Y軸正極端YP通過接一個(gè)可變上拉電阻到VDD，Y軸負(fù)極端YN接到GND，測量X軸正極端XP的電壓，標(biāo)記為Vy1；若Vx1的電壓小于Vxt，且Vy1的電壓小于Vyt，則為兩點(diǎn)觸控，否則為單點(diǎn)觸控。其進(jìn)一步特征在于，所述步驟d中進(jìn)行兩點(diǎn)觸控的手勢識別方法包括：觸摸屏X軸正極端XP通過接一個(gè)可變上拉電阻到VDD，X軸負(fù)極端XN接到GND，測量Y軸正極端YP的電壓，標(biāo)記為Vx2；觸摸屏Y軸正極端YP通過接一個(gè)可變上拉電阻到VDD，Y軸負(fù)極端YN接到GND，測量X軸正極端XP的電壓，標(biāo)記為Vy2；如Vx2大于Vx1，且Vy2大于Vy1，則觸控的手勢為收縮；若Vx2小于Vx1，且Vy2小于Vy1，則觸控的手勢為擴(kuò)張。其進(jìn)一步特征在于，所述步驟d中進(jìn)行單點(diǎn)觸控的坐標(biāo)定位方法包括：觸摸屏X軸正極端XP接VDD，X軸負(fù)極端XN接到GND，測量Y軸正極端YP的電壓，標(biāo)記為Vx；觸摸屏Y軸正極端YP接VDD，Y軸負(fù)極端YN接到GND，測量X軸正極端XP的電壓，標(biāo)記為Vy；通過計(jì)算，得出單點(diǎn)觸控的坐標(biāo)。本發(fā)明通過對四線電阻屏施加電壓，測量電壓的變化趨勢來判斷單點(diǎn)和兩點(diǎn)，并進(jìn)行兩點(diǎn)觸控的手勢識別，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中需要掃描電容屏或使用電阻屏需要計(jì)算觸摸中點(diǎn)坐標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)觸控手勢識別的繁冗解決方案，方法簡單，系統(tǒng)軟硬件資源消耗少，手勢識別準(zhǔn)確可靠，提升了操作者使用的便攜性，擴(kuò)展了四線電阻屏應(yīng)用的豐富性，具有很好的推廣使用價(jià)值。附圖說明圖1為本發(fā)明四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控檢測電路的原理圖；圖2為本發(fā)明四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控檢測電路的單點(diǎn)觸控等效原理圖；圖3為本發(fā)明四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控檢測電路的兩點(diǎn)觸控等效原理圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，圖1為本發(fā)明四線電阻觸摸屏兩點(diǎn)觸控手勢識別的檢測電路原理圖，Rx為電阻屏X軸的等效電阻，Ry為電阻屏Y軸的等效電阻。XP為四線電阻屏X軸的正極端，XN為四線電阻屏X軸的負(fù)極端，YP為四線電阻屏Y軸的正極端，YN為四線電阻屏Y軸的負(fù)極端，電阻屏X軸與Y軸垂直。RPU為一可變電阻，可以動(dòng)態(tài)調(diào)整觸控檢測的靈敏度。K1，K2為開關(guān)，分別將XP、YP通過可變電阻RPU連接到VDD。K3，K4也為開關(guān)，可以分別將XP、XN連接到VDD和GND。開關(guān)K5，K6可以分別將YP、YN連接到VDD和GND。兩點(diǎn)觸控手勢識別檢測的步驟分為四步：首先，需要測量單點(diǎn)觸控與兩點(diǎn)觸控識別的電壓閾值；然后，進(jìn)行觸控檢測，有觸控動(dòng)作后進(jìn)行觸控識別；其次，判斷是單控觸控還是兩點(diǎn)觸控；最后進(jìn)行兩點(diǎn)觸控的手勢識別及單點(diǎn)觸控的坐標(biāo)定位。其中，單點(diǎn)觸控與兩點(diǎn)觸控的電壓閾值只需要在第一次使用觸摸屏?xí)r進(jìn)行測量。本發(fā)明的具體實(shí)施步驟如下：1.調(diào)整可變電阻RPU的阻值等于電阻屏的等效電阻Rx。閉合開關(guān)K1，K4，打開開關(guān)K2，K3，K5，K6，不觸控電阻屏，測量XP的電壓，標(biāo)記為Vxt。根據(jù)電阻分壓原理2.保持可變電阻RPU的阻值不變，閉合開關(guān)K2，K6，打開開關(guān)K1，K3，K4，K5，不觸控電阻屏，測量YP的電壓，標(biāo)記為Vyt，同理可得:3．調(diào)整可變電阻RPU的阻值十倍于電阻屏的等效電阻Rx，閉合開關(guān)K1,K6，打開開關(guān)K2，K3,K4,K5，測量XP端的電壓。若沒有觸控動(dòng)作，檢測電路等效原理圖如圖1所示，觸摸屏的X軸與Y軸彼此分離沒有接觸，XP端由開關(guān)K1連接到VDD，所測電壓為高電平。若有觸控動(dòng)作，檢測電路的等效原理圖如圖2或圖3所示，其中圖2為單點(diǎn)觸控的等效原理圖，圖3為兩點(diǎn)觸控的等效原理圖。從圖2，圖3中可以看出，此時(shí)觸摸屏的X軸與Y軸通過觸控接觸電阻Rtouch或Rtouch1、Rtouch2連接到一起形成回路，由于回路中可變電阻RPU的阻值為觸摸屏等效電阻的十倍，分壓后XP端的電壓最大為十一分之一的VDD，為低電平。這樣，就可以檢測出對觸摸屏是否有觸控動(dòng)作，如果有，則執(zhí)行后面的觸控識別步驟，如果沒有，則繼續(xù)檢測，循環(huán)執(zhí)行步驟3，直到有觸控動(dòng)作才跳出。4.調(diào)整可變電阻RPU的阻值等于電阻屏的等效電阻Rx,閉合開關(guān)K1，K4，打開開關(guān)K2，K3，K5，K6，測量XP的電壓，標(biāo)記為Vx15.保持可變電阻RPU的阻值不變，閉合開關(guān)K2，K6，打開開關(guān)K1，K3，K4，K5，測量YP的電壓，標(biāo)記為Vy1。比較Vx1與Vxt和Vy1與Vyt的電壓，判斷此次觸控是單點(diǎn)觸控還是兩點(diǎn)觸控。其中調(diào)整可變電阻RPU的阻值等于電阻屏的等效電阻的意義在于減小回路的總阻值，增大觸控時(shí)的回路電流，使得檢測電路在兩點(diǎn)觸控時(shí)對電阻的微小變動(dòng)更為敏感，提升了兩點(diǎn)觸控檢測的靈敏度。單點(diǎn)觸控時(shí)，檢測電路的等效原理圖如圖2所示，由圖可見，觸摸屏X軸的等效電阻為觸摸屏本身的電阻，即Rx=R1+R2，測量XP端的電壓Vx1，其值為同理，YP端的電壓Vy1的值等于Vyt。兩點(diǎn)觸控時(shí)，檢測電路的等效原理圖如圖3所示，觸摸屏X軸等效為三段電阻R1、R2、R3，且Rx=R1+R2+R3，觸摸屏Y軸也等效為三段電阻R4、R5、R6，且Ry=R4+R5+R6。這種情況中，觸摸屏Y軸的一段電阻R5與觸控時(shí)的接觸電阻Rtouch1，Rtouch2并聯(lián)到了觸摸屏X軸的兩觸控點(diǎn)間的等效電阻R2端，觸摸屏X軸電流回路中的X軸等效電阻變?yōu)镽ex，則此時(shí)X軸的等效電阻Rex相對于X軸本身的電阻Rx小很多，則流經(jīng)此通路的電流將會(huì)變大，經(jīng)可變電阻RPU分壓后，XP端的電壓將會(huì)變小。同理，YP端測到的電壓也將會(huì)變小。由此可以判斷，如Vx1小于Vxt且Vy1小于Vyt時(shí)，觸控為兩點(diǎn)觸控，否則為單點(diǎn)觸控。若為兩點(diǎn)觸控執(zhí)行步驟5，若為單點(diǎn)觸控執(zhí)行步驟6。6.閉合開關(guān)K1，K4，打開開關(guān)K2，K3，K5，K6，測量XP的電壓，標(biāo)記為Vx2；閉合開關(guān)K2，K6，打開開關(guān)K1，K3，K4，K5，測量YP的電壓，標(biāo)記為Vy2。比較Vx2與Vx1和Vy2和Vy1的電壓，判斷兩點(diǎn)觸控的手勢。兩點(diǎn)觸控的等效原理圖如同3所示，由步驟4的分析可知，電路回路中觸摸屏X軸的等效電阻為Rex。若觸摸兩點(diǎn)間的距離增大時(shí)，X軸與Y軸并聯(lián)部分的電阻R2也將增大，觸摸屏X軸在回路中的等效電阻將減小，在從VDD到RPU再到X軸負(fù)極端XN的回路中分壓也將減小，即XP端電壓將減小。所以Vx2小于Vx1，兩點(diǎn)觸控的手勢為擴(kuò)張。若觸控兩點(diǎn)間的距離縮短時(shí)，X軸與Y軸并聯(lián)部分的電阻R2也將減小，觸摸屏X軸在回路中的等效電阻將增大，在回路中分壓也將增大，即XP端電壓將增大，所以Vx2大于Vx1，兩點(diǎn)觸控的手勢為收縮。同理，對Y軸的判斷也如此。7.閉合開關(guān)K3，K4，打開開關(guān)K1，K2，K5，K6，測量YP的電壓，標(biāo)記為Vx；閉合開關(guān)K5，K6，打開開關(guān)K1，K2，K3，K4，測量XP的電壓，標(biāo)記為Vy。觸摸屏單點(diǎn)觸控時(shí)等效原理圖如圖2所示，設(shè)屏的X軸長度為Lx，Y軸長度為Ly，觸控點(diǎn)的坐標(biāo)為（x,y）。由于電阻屏電阻是均勻分布的，所以X軸單位長度電壓為：YP端測到電壓為觸控點(diǎn)在X軸上的電壓，則有所以，觸控點(diǎn)X軸的坐標(biāo)為同理可得，觸點(diǎn)在Y軸上的坐標(biāo)為這樣，就得到了觸控點(diǎn)的坐標(biāo)（x,y）。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。