电容式触摸感应IC工作原理

电容式触摸感应IC工作原理
电容式触摸感应IC工作原理

电容式触摸感应IC工作原理

任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容,会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。

一,触摸PAD设计

1. 触摸PAD材料

触摸PAD可以用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等。不管使用什么材料,按键感应盘必须紧密贴在面板上,中间不能有空气间隙。当用平顶圆柱弹簧时,触摸线和弹簧连接处的PCB,镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径,保证弹簧即使被压缩到PCB板上,也不会接触到铺地。

2. 触摸PAD形状

原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。

3. 触摸PAD面积大小

按键感应盘面积大小:最小4mm×4mm,最大30mm×30mm。实际面积大小根据灵敏度的需求而定,面积大小和灵敏度成正比。一般来说,按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍,并且增大电极的尺寸,可以提高信噪比。各个感应盘的形状和面积应该相同,以保证灵敏度一致。通常在绝大多数应用里,12mm×12mm是个典型值。

4. 触摸PAD之间距离

各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些(大于5mm),这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时,若触摸PAD间距离较近(5mm~10mm),触摸PAD必须用铺地隔离。如果各个触摸PAD距离较远,也应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离,对提高触摸灵敏度有一定帮助。

三、触摸面板选择

1. 触摸面板材料

面板必须选用绝缘材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龙、树脂玻璃等,按键正上方1mm以内不能有金属,触摸按键50mm以内的金属必须接地,否则金属会影响案件的灵敏度。在生产过程中,要保持面板的材质和厚度不变,面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。

2. 触摸面板厚度

通常面板厚度设置在0~10mm之间。不同的材料对应着不同的典型厚度,例如亚克力材料一般设置在2mm~4mm之间,普通玻璃材料一般设置在3mm~6mm之间。

3. 双面胶

触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接,双面胶的厚度取0.1~0.15mm比较合适,推荐采用3M468MP,其厚度0.13mm。要求PCB与面板之间没有空气,因为空气的介电系数为1,与面板的介电系数差异较大。空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。所以双面胶与面板,双面胶与PCB粘接,都是触摸按键生产装配中的关键工序,必须保证质量。

PCB与双面板粘接,PCB带双面胶与面板装配时都要用定位夹具完成装配,装配完成后,要人工或用夹具压紧。为了保证PCB板与面板之间没有空气,需要在双面板上开孔和排气槽,并且与PCB上开孔配合。设计夹紧夹具时,重点压触摸按键的部位,确保感应部位没有空气。

触摸屏结构原理

触摸屏种类与原理、结构 一、 触摸屏的几个概念: 所谓触摸屏,从市场概念来讲,就是一种人人都会使用的计算机输入设备,或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习,人人都会使用,是触摸屏最大的魔力,这一点无论是键盘还是鼠标,都无法与其相比。人人都会使用,也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是我们发展触摸屏,发展KIOSK,发展KIOSK网络,努力形成中国触摸产业的原因。 从技术原理角度来讲,触摸屏是一套透明的绝对定位系统,首先它必须保证是透明的,因此它必须通过材料科技来解决透明问题,像数字化仪、写字板、电梯开关,它们都不是触摸屏;其次它是绝对坐标,手指摸哪就是哪,不需要第二个动作,不像鼠标,是相对定位的一套系统,我们可以注意到,触摸屏软件都不需要光标,有光标反倒影响用户的注意力,因为光标是给相对定位的设备用的,相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处,往哪个方向去,每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要;再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置,各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。 二、 触摸屏分类 (一)红外线式触摸屏

红外线式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。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰,适宜某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它任何控制器,可以在各档次的计算机上应用。 (二)电阻式触摸屏 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,在强化玻璃表面分别涂上两层OTI透明氧化金属导电层。利用压力感应进行控制。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,然后传送到触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出(X,Y)的位置,再根据模拟鼠标的方式运作。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响,能在恶劣环境下工作。但由于复合薄膜的外层采用塑胶材料,抗爆性较差,使用寿命受到一定影响。 (三)表面声波式触摸屏 表素影响,分辨率极高,有极好的防刮性,寿命长,透光率高,能保持清晰透亮的图像质量,最适合公共场所使用。但尘埃、水及污垢会严重影响其性能,需要经常维护,保持屏面的光洁。

电容式触摸感应IC工作原理

电容式触摸感应IC工作原理 任何两个导电的物体之间都存在着感应电容,一个按键即一个焊盘与大地也可构成一个感应电容,在周围环境不变的情况下,该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时,人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容,会使总感应电容值增加。电容式触摸按键IC在检测到某个按键的感应电容值发生改变后,将输出某个按键被按下的确定信号。电容式触摸按键因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰会更加敏感,因此触摸按键设计、触摸面板的设计以及触摸IC的选择都十分关键。 一,触摸PAD设计 1. 触摸PAD材料 触摸PAD可以用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等。不管使用什么材料,按键感应盘必须紧密贴在面板上,中间不能有空气间隙。当用平顶圆柱弹簧时,触摸线和弹簧连接处的PCB,镂空铺地的直径应该稍大于弹簧的直径,保证弹簧即使被压缩到PCB板上,也不会接触到铺地。 2. 触摸PAD形状 原则上可以做成任意形状,中间可留孔或镂空。作者推荐做成边缘圆滑的形状,可以避免尖端放电效应。一般应用圆形和正方形较常见。 3. 触摸PAD面积大小 按键感应盘面积大小:最小4mm×4mm,最大30mm×30mm。实际面积大小根据灵敏度的需求而定,面积大小和灵敏度成正比。一般来说,按键感应盘的直径要大于面板厚度的4倍,并且增大电极的尺寸,可以提高信噪比。各个感应盘的形状和面积应该相同,以保证灵敏度一致。通常在绝大多数应用里,12mm×12mm是个典型值。

4. 触摸PAD之间距离 各个触摸PAD间的距离要尽可能的大一些(大于5mm),这样可以减少它们形成的电场之间的相互干扰。当用PCB铜箔做触摸PAD时,若触摸PAD间距离较近(5mm~10mm),触摸PAD必须用铺地隔离。如果各个触摸PAD距离较远,也应该尽可能的铺地隔离。适当拉大各触摸PAD间的距离,对提高触摸灵敏度有一定帮助。 三、触摸面板选择 1. 触摸面板材料 面板必须选用绝缘材料,可以是玻璃、聚苯乙烯、聚**乙烯(pvc)、尼龙、树脂玻璃等,按键正上方1mm以内不能有金属,触摸按键50mm以内的金属必须接地,否则金属会影响案件的灵敏度。在生产过程中,要保持面板的材质和厚度不变,面板的表面喷涂必须使用绝缘的涂料。 2. 触摸面板厚度 通常面板厚度设置在0~10mm之间。不同的材料对应着不同的典型厚度,例如亚克力材料一般设置在2mm~4mm之间,普通玻璃材料一般设置在3mm~6mm之间。 3. 双面胶 触摸按键PCB与触摸面板通过双面胶粘接,双面胶的厚度取0.1~0.15mm比较合适,推荐采用3M468MP,其厚度0.13mm。要求PCB与面板之间没有空气,因为空气的介电系数为1,与面板的介电系数差异较大。空气会对触摸按键的灵敏度影响很大。所以双面胶与面板,双面胶与PCB粘接,都是触摸按键生产装配中的关键工序,必须保证质量。

电容屏与电阻屏的工作原理

电容触摸屏的原理 电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。 电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。 电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。 编辑本段电容触摸屏的缺陷 电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。电容屏反光严重,而且,电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀,存在色彩失真的问题,由于光线在各层间的反射,还造成图像字符的模糊。 电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用,当有导体靠近与夹层ITO工作面之间耦合出足够量容值的电容时,流走的电流就足够引起电容屏的误动作。 我们知道,电容值虽然与极间距离成反比,却与相对面积成正比,并且还与介质的的绝缘系数有关。因此,当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作,在潮湿的天气,这种情况尤为严重,手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作。电容屏的另一个缺点用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为增加了更为绝缘的介质。 电容屏更主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确。例如:开机后显示器温度上升会造成漂移:用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移,你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足,环境电势面(包括用户的身体)虽然与电容触摸屏离得较远,却比手指头面积大的多,他们直接影响了触摸位置的测定。 此外,理论上许多应该线性的关系实际上却是非线性,如:体重不同或者手指湿润程度不同的人吸走的总电流量是不同的,而总电流量的变化和四个分电流量的变化是非线性的关系,电容触摸屏采用的这种四个角的自定义极坐标系还没有坐标上的原点,漂移后控制器不能察觉和恢复,而且,4个A/D完成后,由四个分流量的值到触摸点在直角坐标系上的X、Y坐标值的计算过程复杂。由于没有原点,电容屏的漂移是累积的,在工作现场也经常需要校准。电容触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲击,敲出一个小洞就会伤及夹层ITO,不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITO层,电容屏就不能正常工作了。 电阻屏的原理: 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。

电容式触摸感应面板PCB Layout指南

电容式触摸面板PCB Layout 指南 本文旨在为S-Touch T M 电容触摸感应设计所采用的各种PcB(印刷电路板)的结构和布局提供设计布局指导,包括触摸键,滑动条和旋转条。鉴于在多种应用中,两层PCB 板被广泛采用,本文以两层PCB 板为例,介绍PCB 板的设计布局 PCB 设计与布局 在结构为两层的PCB 中,S-Touch 触摸控制器和其他部件被布设在 PCB 的底层,传感器电极被布设在PCB 的顶层。每个传感器通道所需的调谐匹配电容器可以直接布设在该传感器电极的底层。需要指出的是,S-Touch 触摸控制器布设在底层,应该保证其对应的顶层没有布任何传感器电极。顶层和底层的空白区域可填充网状接地铜箔,铜箔距离感应电极需在3mm 以上 PCB 设计规则 第1层(顶层) ?传感器电极位于PCB 的顶层(PCB 的上端与覆层板固定在一起),感应电极一般布置 为一个焊盘,所有感应电极面积尽量保持一致大小,有效面积不得小于25mm 2,但也不能超过15mm 2×15mm 2,若超过这一尺寸,不但会降低灵敏度,而且会增加对噪声的易感性。感应电极大小应根据覆层板(外壳)的材料和厚度来适当布置,对应关系为(仅供参考): 空白区域可填充网状接地铜箔(迹线宽度为6密耳,网格尺寸为30密耳)。 ?顶层可用来布设普通信号迹线(不包括传感器信号迹线)。应当尽可能多地把传感器信 号迹线布设在底层。传感器信号迹线宽度请选用0.15mm~0.2mm ,建议不要超过0.2mm 。 ?感应电极与接地铜箔的距离至少应为2mm ,我公司建议在3mm 以上 感应电极面积亚克力普通玻璃ABS 6mm ×6mm 1.0mm 2.0mm 1.0mm 7mm ×7mm 2.0mm 3.0mm 2.0mm 8mm ×8mm 3.5mm 4.0mm 3.5mm 10mm ×10mm 4.5mm 6.0mm 4.5mm 12mm ×12mm 6.0mm 8.0mm 6.0mm 15mm ×15mm 8.0mm 12mm 8.0mm

触摸屏的种类及工作原理

触摸屏种类及原理 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。 随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。事实上,触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。 随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透,信息查询都已用触摸屏实现--显示内容可触摸的形式出现。为了帮助大家对触摸屏有一个大概的了解,笔者就在这里提供一些有关触摸屏的相关知识,希望这些内容能对大家有所用处。 一、触摸屏的工作原理 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。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。 二、触摸屏的主要类型

电容式触摸感应按键技术原理及应用

电容式触摸感应按键技术原理及应用 2010-05-26 12:45:02| 分类:维修 | 标签: |字号大中小订阅 市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键,以取代传统的机械式按键。针对此趋势,Silicon Labs公司推出了置微控制器(MCU)功能的电容式触摸感应按键(Capacitive Touch Sense)方案。电容式触摸感应按键开关,部是一个以电容器为基础的开关。以传导性物体(例如手指)触摸电容器可改变电容,此改变会被內置于微控制器的电路所侦测。 电容式触摸感应按键的基本原理 ◆Silicon Labs 现提供一种可侦测因触摸而改变的电容的方法 电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的弛振荡器。如果不触摸开关,弛振荡器有一个固定的充电放电周期,频率是可以测量的。如果我们用手指或者触摸笔接触开关,就会增加电容器的介电常数,充电放电周期就变长,频率就会相应减少。所以,我们测量周期的变化,就可以侦测触摸动作。 具体测量的方式有二种: (一)可以测量频率,计算固定时间弛振荡器的周期数。如果在固定时间测到的周期数较原先校准的为少,则此开关便被视作为被按压。 (二)也可以测量周期,即在固定次数的弛周期间计算系统时钟周期的总数。如果开关被按压,则弛振荡器的频率会减少,则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。 Silicon Labs推出的C8051F9xx微控制器(MCU)系列,可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能,连接最多23个感应按键。而且无须外部器件,通过PCB走线/开关作为电容部分,由部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。 ◆以Silicon Labs的MCU实现触摸感应按键 利用Silicon Labs其它MCU系列,仅需搭配无源器件,即可实现电容式触摸感应按键方案。与C8051F93x-F92x方案相比,唯一所需的外部器件是(3+N)电阻器,其中N是开关的数目,以及3个提供反馈的额外端口接点。C8051F93x-F92x之外,Silicon Labs其它MCU系列可直接连接12个开关,或者通过外部模拟多路复用器连接更多开关。 设计触摸感应按键开关 因为我们要侦测电容值的变化,所以希望变化幅度越大越好。现在,有三个主要因素会影响开关电容及变化幅度。 PCB上开关的大小、形状和配置

PSoC电容式触摸感应技术

PSoC电容式触摸感应技术 PSoC是由Cypress半导体公司推出的具有数字和模拟混合处理能力的可编程片上系统芯片,某些系列的PSoC(如CY8C21X34系列),由于其内部配备的特殊资源,使得它可以很容易地实现电容式触摸感应功能,仅需少量的几个外置分立元件,可以将每一个通用的I/O都配置为电容感应输入。 电容式触摸感应原理如图1所示,电路板上两块相邻的覆铜之间存在一个固有的寄生电容Cp,当手指(或其他导体)靠近时,手指和两块覆铜之间又产生新的电容,这些电容相当于并联到原来的Cp之上,当我们把其中一块覆铜连接到PSoC的模拟I/O上,另一块连接到地上,就可以通过测量电容的变化来判断手指的存在。 我们把连接到PSoC上的覆铜称之为电容传感器(Capacitive Sensor),电容传感器上需覆盖绝缘材料(产品外壳)。通过在PSoC内部搭建电路并用内建8位处理器的程序来控制电路的运作,就可以把电容的变化转化成计数值的变化,进而转化成按键动作所需要的开关量。 P SoC内部有几种预先设计好的电容感应用户模块,用户模块可以看作是硬件电路配置与软件库函数(API)的集合,用户所需要做的就是在PSoC开发环境(PSoC designer)中将用户模块配置到数字/模拟阵列中,开发环境会自动生成硬件寄存器配置及库函数,剩下的工作就是一些用户模块参数的调整,以及应用代码的编写。整个开发过程非常直观、流畅,对于有嵌入式系统开发经验的工程师来说,很快就会得心应手。 电容式感应技术为工业设计提供新的思路 有了电容式感应技术,工业设计师首先能想到的就是把传统的机械按键换成电容式的感应开关。这增加了工业设计的灵活性,因为电容式开关可以隐藏在一块完整的表面下边,不需要像机械按键那样需要预留机械部件运动的空间。在有些便携式产品上,设计师希望能在产品上赋予自然的灵性,比如像贝壳一样的MP3播放器、像卵石一样的手机,用电容式开关取代机械按键可以在最大程度上还原设计师的构思,让产品外观有浑然天成的效果。 按键是电容式感应技术最常见的应用方式,利用PSoC内建8位处理器的运算,可以在产品上实现更为人性化的操作方式,比如滑动条(一维操作)和触摸板(二维操作)。 将多个电容传感器并排放在一起就可以实现滑动条(slider)的功能,如图2所示,PSoC按顺序感测每一个传感器的电容变化,除当前正在被感测的传感器以外,其他的传感器都在PSoC内部连接到地上,这样可以保证每个传感器的电容一致性。

喷码机触摸屏的工作原理与应用

喷码机触摸屏的工作原理与应用 一、触摸屏的工作原理为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。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。二、触摸屏的主要类型从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台。触摸屏红外屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容屏设计理论好,但其图象失真问题很难得到根本解决;电阻屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰抗暴,适于各种场合,缺憾是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式,下面笔者就对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍: 1、电阻式触摸屏电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层(OTI,氧化铟),上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层OTI,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕,两层OTI 导电层出现一个接触点,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V 均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D 转换,并将得到的电压值与5V 相比,即可得触摸点的Y 轴坐标,同理得出X 轴的坐标,这就是电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线等多线电阻触摸屏。五线电阻触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层,导电玻璃的工艺使其的寿命得到极大的提高,并且可以提高透光率。 电阻式触摸屏的OTI 涂层比较薄且容易脆断,涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度,OTI 外虽多加了一层薄塑料保护层,但依然容易被锐利物件所破坏;且由于经常被触动,表层OTI 使用一定时间后会出现细小裂纹,甚至变型,如其中一点的外层OTI 受破坏而断裂,便失去作为导电体的作用,触摸屏的寿命并不长久。但电阻式触摸屏不受尘埃、水、污物影响。这种触摸屏利用压力感应进行控制。它用两层高透明的导电层组成触摸屏,两层之间距离仅为2.5 微米。当手指按在触摸屏上时,该处两层导电层接触,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。这种触摸屏能在恶劣环境下工作,但手感和透光性较差,适合配带手套和不能用手直接触控的场合。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:A、ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800 个(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。B、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。 2、电容式触摸屏电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸屏在

四大触摸屏技术工作原理及特点分析

四大触摸屏技术工作原理及特点分析 为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。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。 触摸屏的主要类型 按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,我们把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点, 要了解那种触摸屏适用于那种场合,关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下: 1. 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的工作原理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。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:(1)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。 (2)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,

五线电阻式触摸屏工作原理

五线电阻式触摸屏工作原理 在讲述五线触摸屏工作原理之前先回顾一下四线电阻式触摸屏的工作原理,四线的结构图如图一所示,触摸屏的四边为两组平行的电极,分别在菲林和玻璃上面,当在Rx 两端加 图一:四线电阻式触摸屏工作原理 电压0V 时,触摸中间一点,那么这一点的电压相应为: 1012 Rx Vx V Rx Rx =+; 同理在Ry 两端加上0V 时,10 12y Ry V V Ry Ry =+ 这样就可以判断出触摸点的位置。五线的工作原理与四线的相同,也是通过判断触摸点的电压来判断触摸点的位置,在四线中由于电极的电阻很小(<1Ω),这时可以忽略电极的电阻,从理论上讲(ITO 面均匀,电极电阻为0),四线的线性度<<1%,由于菲林上ITO 的稳定性比玻璃的差,且其容易发生断裂,所以四线的线性型只能保证在1.5%的范围之内。五线电阻式触摸屏工作时,电压加在玻璃上的四个角(UL 、UR 、DL 、DR ),当UL 与UR 图二:五线电阻式触摸屏结构

同时为5v时,DL与DR同时为0v,这时要使测得的位置很准,就需要减小UL与UR之间电极的电阻,同时测X轴的位置时需要减小UL与DL之间电极的电阻,这样玻璃上的电极就类似与菲林上的电极,但由于电极电阻很小,于是丝印时会使其不均匀且会使得触摸屏工作时的电流过大。那么,可以适当的增加电极的电阻,通过模拟可以知道,当电极电阻增加后会出现图三所示的扭曲。 图三:电极电阻与线性度的关系 在设计五线电阻式触摸屏的电极时采用了如下的方案,如图四所示。 图四:五线电阻式触摸屏电极图 通过EWB软件模拟可以知道,当电极电阻的取值为发生变化时,触摸屏的线性度是不一样的,于是可以确定一个电阻值使图三中的a线的电压差<1.3%,这时b、c、d三条线的电压差也<1.3%。 在图四中主要采用了两种电极结构,如图五所示。

设计揭秘 电容感应式触摸按键方案在电磁炉中的应用

设计揭秘电容感应式触摸按键方案在电磁炉中的应用 —创新网小编 作者:于洁,张建新,张醒 本文介绍意法半导体的8位STM8微控制器实现的电容感应 式触摸按键原理,以及在电磁炉应用中的触摸按键解决方案。 该方案具有低成本,环境自适应,防水及防电磁干扰等特点, 在低品质电网环境中也能可靠工作。 相较于机械式按键和电阻式触摸按键,电容式触摸按键不仅耐用,造价低廉,机构简单易于安装,防水防污,而且还能提供如滚轮、滑动条的功能。但是电容式触摸按键也存在很多的问题,因为没有机械构造,所有的检测都是电量的微小变化,所以对各种干扰敏感得多。ST针对家电应用特别是电磁炉应用,推出了一个基于STM8系列8位通用微控制器平台的电容式触摸感应方案,无需增加专用触摸芯片,仅用简单的外围电路即可实现电容式触摸感应功能,方便客户二次开发。 方案介绍 ST的电容式触摸按键方案通过一个电阻和感应电极的电容CX构成的阻容网络的充电/放电时间来检测人体触摸所带来的电容变化。如图1所示,当人手按下时相当于感应电极上并联了一个电容CT,增加了感应电极上的电容,感应电极进行充放电的时间会增加,从而检测到按键的状态。而感应电极可以直接在PCB板上绘制成按键、滚轮或滑动条的应用样式,也可以做成弹簧件插在PCB板上,即使隔着绝缘层(玻璃、树脂)也不会对其检测性能有所影响。

图1 STM8S电容式触摸按键的工作原理 电磁炉是采用磁场感应电流的加热原理对食物进行加热。加热时,通过面板下方的线圈产生强磁场,磁力线穿过导磁体做的锅的底部时,锅具切割交变磁力线而在锅具底部产生涡流使锅底迅速发热,达到加热食物的目的。在本解决方案中采用44pin的STM8S105S4做按键显示板的主控芯片,控制13个按键的扫描、24个LED及一个4位数码管的显示、I2C与主板的通讯,并留有一个SWIM接口方便工程师调试之用(如图2)。

表面声波式触摸屏原理

表面声波式触摸屏原理--- 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。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。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。 工作原理以右下角的X-轴发射换能器为例: 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,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上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。 当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。 发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。 接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。 ---表面声波触摸屏特点--- 表面声波触摸屏第一大特点就是抗暴,因为表面声波触摸屏的工作面是一层看不见、打不坏的声波能量,触摸屏的基层玻璃没有任何夹层和结构应力(表面声波触摸屏可以发展到直接做在CRT表面从而没有任何“屏幕”),因此非常抗暴力使用,适合公共场所。 表面声波第二大特点就是清晰美观,因为结构少,只有一层普通玻璃,透光率和清晰度都比电容电阻触摸屏好得多。反应速度快,是所有触摸屏中反应速度最快的,使用时感觉很顺畅。 表面声波第四大特点是性能稳定,因为表面声波技术原理稳定,而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096×256级力度。 表面声波触摸屏的缺点是触摸屏表面的灰尘和水滴也阻挡表面声波的传递,虽然聪明的控制卡能分辨出来,但尘土积累到一定程度,信号也就衰减得非常厉害,此时表面声波触摸屏变得迟钝甚至不工作,因此,表面声波触摸屏一方面推出防尘型触摸屏,一方面建议别忘了每年定期清洁触摸屏。 表面声波触摸屏能聪明的知道什么是尘土和水滴,什么是手指,有多少在触摸。因为:我们的手指触摸在4096×4096×256级力度的精度下,每秒48次的触摸数据不可能是纹丝不变的,而尘土或水滴就一点都不变,控制器发现一个“触摸”出现后纹丝不变超过三秒钟即自动识别为干扰物。 表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴,也就是压力轴响应,这是因为用户触摸屏幕的力量越大,接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。目在所有触摸屏中只有声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能,有了这个功能,每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个

多点触摸电容屏技术实现

https://www.360docs.net/doc/1b11656781.html, 多点触摸电容屏技术实现 电容屏多点触摸顾名思义就是识别到两个或以上手指的触摸。然而多点触摸技术目前有两种:Multi-Touch Gesture和Multi-Touch All-Point。 多点触摸电容屏技术通俗地讲,就是多点触摸识别手势方向和多点触摸识别手指位置。我们现在看到最多的是Multi-Touch Gesture,即两个手指触摸时,可以识别到这两个手指的运动方向,但还不能判断出具体位置,可以进行缩放、平移、旋转等操作。这种多点触摸的实现方式比较简单,轴坐标方式即可实现。把ITO分为X、Y轴,可以感应到两个触摸操作,但是感应到触摸和探测到触摸的具体位置是两个概念。XY轴方式的触摸屏可以探测到第2个触摸,但是无法了解第二个触摸的确切位置。单一触摸在每个轴上产生一个单一的最大值,从而断定触摸的位置,如果有第二个手指触摸屏面,在每个轴上就会有两个最大值。这两个最大值可以由两组不同的触摸来产生,于是系统就无法准确判断了。 Multi-Touch All-Point基于互电容的检测方式,而不是自电容,自电容检测的是每个感应单元的电容(也就是寄生电容Cp)的变化,有手指存在时寄生电容会增加,从而判断有触摸存在,而互电容是检测行列交叉处的互电容(也就是耦合电容Cm)的变化,如图2所示,当行列交叉通过时,行列之间会产生互电容(包括:行列感应单元之间的边缘电容,行列交叉重叠处产生的耦合电容),有手指存在时互电容会减小,就可以判断触摸存在,并且准确判断每一个触摸点位置。Truetouch的产品系列可以分成三类,单点触摸, 多点触摸识别方向(multi-touch gesture)以及多点触摸识别位置( multi-touch all-point)。每一类又有各种型号,在屏幕尺寸、扫描速度、通讯方式、存储器大小、功耗等方面作了区别,可以满足不同的应用。Truetouch系列是基于PSoC技术的,所以这些器件可以使用简单方便但功能强大的PSoC designer软件环境进行设计。TrueTouch方案的价值主要体现在以下几个方面:保持了触摸屏固有的美观、轻、薄特点,可以使客户的产品脱颖而出;采用感应电容触摸屏技术,不需机械器件,更耐用;拥有完整的系列,从单点触摸,到多点触摸识别方向,再到多点触摸识别位置;基于PSoC技术,使用灵活,可以和众多的LCD和ITO配合使用;PSoC所有的价值在Truetouch里都能体现,例如灵活性,可编程性等等,可以缩短开发周期,使产品快速上市,还有集成度高,可以把很多外围器件集成到PSoC(即Truetouch产品),这样不仅可以降低系统成本以外,还可以降低总体功耗,提高电源效率。 1

四线电阻式触摸屏

四线电阻式触摸屏 工作原理: 四线电阻式触摸屏是电阻式家族中应用最广、最普及的一种。其结构由下线路(玻璃或薄膜 材料)导电ITO层和上线路(薄膜材料)导电ITO层组成。中间有细微绝缘点隔开,当触摸屏表面无压力时,上下线路成开路状态。一旦有压力施加到触摸屏上,上下线路导通,控制 器通过下线路导电ITO层在X坐标方向上施加驱动电压,通过上线路导电ITO层上的探针, 侦测X方向上的电压,由此推算出触点的X坐标。通过控制器改变施加电压的方向,同理可 测出触点的Y坐标,从而明确触点的位置。 规格参数: 电路等级:5V DC, 35mA 表面硬度:3H 透光率:薄膜对薄膜型>77% 薄膜对玻璃型>83% 敲击寿命:大于一百万次 笔划寿命:大于十万次 触点抖动时间:<5ms 分辨率:4096*4096 线性<1.5% (特殊需求可<1.0%) 操作压力:10g?100g 操作温度:-10 o C?+60 o C 储存温度:-20 °C?+70 o C 玻璃厚度:0.7mm 1.1mm, 2.0mm, 3.0mm 玻璃种类:普通玻璃,化学强化玻璃 性能特点: 性能可靠,经济实用,应用广泛。 能够识别任何接触介质如手指(带手套或不带)、笔、信用卡等的输入信号。 引出线采用FPC(柔性线路板材料)比其它生产商使用的PET材料电阻值小,柔韧性好。线路绝缘点小,视觉效果佳,目前我们可做到最小的绝缘点是①0.035mm,远远领先 其它厂商。 触摸屏表面有亮面、雾面、防眩、消光、防牛顿环等多种材料和工艺供选择。 标准品尺寸:2.8"至21"各种规格(物理尺寸可到下载空间下载)

五线电阻触摸屏 工作原理: 五线触摸屏的结构与四线电阻式类似,也有下线路(玻璃或薄膜材料)导电ITO层和上线路 (薄膜材料)导电ITO层。五线触摸屏的工作原理与四线电阻式不同的是:五线式的X和Y 方向上的驱动电压均由下线路的ITO层产生,而上线路层仅仅扮演侦测电压探针的作用。即 便上线路薄膜层被刮伤或损坏,触摸屏也能正常工作,所以五线电阻式的使用寿命远比四线式的长。 规格参数: 电路等级:5V DC, 35mA 表面硬度:3H 透光率:薄膜对薄膜型>77% 薄膜对玻璃型>83% 敲击寿命:大于三千五百万次笔划寿命:大于五百万次触点抖动时间:<5ms 分辨率:4096*4096 线性<1.5% (特殊需求可<1.0%) 操作压力:10g?100g 操作温度:-10 o C?+60 o C 储存温度:-20 °C?+70 o C 玻璃厚度:0.7mm, 1.1mm, 2.0mm, 3.0mm 玻璃种类:普通玻璃,化学强化玻璃性能特点: 性能稳定、经久耐用、触摸寿命可达三千五百万次。 能够识别任何接触介质如手指(带手套或不带)、笔、信用卡等的输入信号。 引出线采用FPC(柔性线路板材料)比其它生产商使用的PET材料电阻值小,柔韧性好。线路绝缘点小,视觉效果佳,目前我们可做到最小的绝缘点是①0.035mm,远远领先 其它厂商。 触摸屏表面有亮面、雾面、防眩、消光、防牛顿环等多种材料和工艺供选择。标准品尺寸:5.8"至21"各种规格(物理尺寸可到下载空间下载)。

如何设计电容感应式触摸开关

如何设计电容感应式触摸开关 电容感应式触摸开关,需要稳定的单火线电源处理以及稳定可靠的触摸感应芯片,做到防误触发、防各种电磁干扰、负载干扰、环境干扰、甚至需要防水防尘功能等智能触摸开关功能要求。 1.电容式传感的基本原理 电容传感技术为开发人员提供了一种与用户互动的全新方式,在设计一个电容感应式触摸开关时,需要考虑许多不同的因素。从以往的使用经验来看,在各种不同的工作条件下,开关的灵敏性必须与多种情况相兼容。本节我们要讨论在设计电容感应式触摸开关PCB触点图形时,各种不同的排板设计对开关灵敏度的影响,包括电容式传感技术如何使器件具有更高的可靠性以及管理电容式传感技术的控制器如何通过提供更多功能为客户带来增值服务和降低维护成本。 机械开关比较容易磨损,甚至磨坏产品外壳,导致缺口或裂口处侵入污染物。电容式传感器就不会发生损坏产品外壳的情况,也不会出现缺口粘连物,更不会出现磨损。因此,采用这种技术的开关器件是替代多种机械开关产品的理想选择。 如下图所示,电容式开关主要由两片相邻的电路极板构成,而根据物理原理,两片极板之间会产生电容。如果手指等导体靠近这些极板,平行电容(parallelca PAC i-tance)就会与传感器相耦合。将手指置于电容式传感器上时,电容量会升高;移开手指,电容量则会降低,通过测量电容量就可以判断手指的碰触。 电容式传感器由两片电路极板及相互之间的一定空间所构成。这些电路极板可以是电路板的一部分,上面直接覆盖绝缘层,当然,也可以使极板顺应各种曲面的弧度。

构建电容式开关的要素包括:电容器、电容测量电路系统、从电容值转换成感应状态的局部智能装置。 典型的电容式传感器电容值介于10~30pF之间。通常来说,手指经由Imm绝缘层接触到传感器所形成的耦合电容介于1~2pF的范围。越厚的绝缘层所产生的耦合电容愈低。若要传感手指的触碰,必须实现能够检测到1%以下电容变化的电容传感电路。 增量求和调制器是一种用于测量电容的高效、简单的电路,下图给出了典型的拓扑结构。相位开关使传感器电容向积分电容中注入电荷。该电压持续升高,直到大于参考电压为止。比较器转为高电压,使放电电阻器开始工作。在积分电压降至参考电压以下时,该电阻器停止工作。比较器提供所需的负反馈,使积分器电压与参考电压相匹配。 2.传感器充电电流 在第1阶段,传感电容(Csensor)的充电达到供电电压水平;在第2阶段,电荷被传输至积分电容(Cint)。反馈使积分电容上的电压接近参考电压(kVdd)的值。每次启动该开关组合都会传输一定量的电荷。对于下式显示的充电电流而言,电荷传输的速度与开关频率(fc)成正比 3.放电电流

触屏技术

触屏技术 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏的工作原理电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。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。电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上。 触摸屏原理 触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。如图3,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF),下面的电阻(R2)接地。两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。 为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。当触摸屏上的压力足够大,使两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。 四线触摸屏

电容式触摸屏原理和技术的特点

电容式触摸屏原理和技术的特点 电容式触摸屏是通过在基材上镀上一层或者多层导电材料(比如铟锡氧化物ITO)而制成,之后与保护盖板密封贴合以保护电极。当其它的导电体,比如裸露的手指或者导电笔触摸到它的表面,一个电子回路就在那里形成,感应器嵌入在玻璃里面以检测电流的位置,就这样完成了一个触摸操作。 这种工作方式跟电阻TP依靠物理点击是完全不一样的。 电容式触摸屏可以分为以下两大类: Surface Capacitive-表面电容式 在玻璃基板上镀上透明导电涂层,然后在导电涂层上增加一层保护涂层。电极被放置在玻璃的四个角上,四个角都被施加上相同的相位电压,在玻璃表面形成一个匀强电场。当手指触摸到玻璃表面,电流将从玻璃的四个角上流经手指,从四个角上流经的电流比例将被测量以判断触摸点的具体位置。测量出来的电流值跟触摸点到四个角的距离是成反比的。 技术特点: ◆更适合大尺寸的显示器 ◆对很轻的触摸都有反应,而且不需要感应实际的物理压力

◆由于只有一层玻璃,产品的透过率很高 ◆结构坚固,因为它只由一层玻璃组成 ◆潮湿、灰尘和油污对触摸效果不会产生影响 ◆视差小 ◆高分辨率和高响应速度 ◆不支持裸露手指与带手套组合操作,不支持裸露手指与手写笔组合操作 ◆不支持多点触摸 ◆有可能被噪声干扰 Projected Capacitive-投射电容式 相比表面电容式,投射电容式触摸屏通常用在较小的屏幕尺寸上,内部结构上包括一个集成了IC芯片用于处理数据的线路板,拥有指定图案的许多透明电极层,表面上覆盖一层绝缘的玻璃或者塑料盖板。当手指接近触摸屏表面,静电电容在多个电极间同时变化,通过测量这些电流之间的比例,可以精确地判断出接触的位置。 投射电容式技术有两种感应方式:栅格式和线感式。人体能够导电是因为含有大量的水份,当手指靠近X和Y电极的图案,在手指和电极间将产生一个耦合电容,耦合电容会使

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