电容触摸屏的应用实例[1]
电子行业中电容触摸屏的使用方法
电子行业中电容触摸屏的使用方法在电子行业中，电容触摸屏是一种常见的输入设备，被广泛应用于智能手机、平板电脑、车载娱乐系统等领域。
电容触摸屏的使用方法主要包括触摸操作、手势操作和多点触控操作等。
本文将详细介绍电容触摸屏的使用方法，以帮助读者更好地理解和操作这一技术。
首先，我们来介绍电容触摸屏的触摸操作。
电容触摸屏是通过感应人体电荷变化来实现触摸操作的。
当我们用手指轻触屏幕表面时，触摸屏会感应到手指的电荷变化，并将这一触摸信号传递给系统。
因此，触摸屏可以实现精准的触摸操作，包括点按、长按、双击等操作。
当我们需要点击某个应用程序或者图标时，只需用手指轻触相应位置即可。
同时，电容触摸屏还支持手指滑动操作，可以实现页面切换、文字滚动等操作。
其次，电容触摸屏还支持手势操作。
手势操作是通过手指在屏幕上特定区域划动来实现的，用于快速操作和控制设备。
常见的手势操作包括上滑、下滑、左滑、右滑等。
例如，在手机的主屏幕上，可以用手指向上滑动，即可呼出快捷菜单或者查看通知。
在手机浏览器中，可以用手指向左滑动，即可返回上一页。
手势操作可以大大提高设备的操作效率和用户体验。
最后，电容触摸屏还支持多点触控操作。
通过多点触控技术，电容触摸屏能够同时感应并处理多个手指的触摸信号。
这意味着用户可以用多个手指在屏幕上进行操作，实现更多元化的功能。
例如，在放大和缩小图片时，可以用两根手指分别捏合和张开来调整图片大小。
在地图应用中，可以用两个手指进行放大和缩小地图的操作。
多点触控操作可以提高设备的灵活性和操作体验。
在使用电容触摸屏时，还需注意一些使用技巧和注意事项。
首先，要保持屏幕干净，避免水滴和灰尘进入触摸屏导致触摸不灵敏。
可用干净的软布轻轻擦拭屏幕表面，或者使用专业的屏幕清洁液。
其次，需要用指尖进行触摸操作，避免使用尖锐的物体或指甲等进行触摸，以免刮伤屏幕表面。
同时，我们也应该避免过度用力触摸屏幕，以免对触摸屏造成损伤。
最后，在长时间不使用电容触摸屏时，可以关闭屏幕以节省电量，并保护屏幕。
电容式触摸屏(非常经典)
2. Touch Screen Implementation Methods
Resistive Touch Screens - Requires pressure (stylus) for contact between two resistive/conductive layers - Prone to wear & tear - 2 ITO layers required (plus spacer layer) - Lower transparency than capacitive - High pointer precision Capacitive Touch Screens - Requires conductive object (finger) - 1 or 2 ITO layers - Excellent transparency possible (>90%) - Low pointer precision
2. 電容式觸摸屏：結構
(2)投射電容式 (Projected Capacitive Technology )：
投射電容觸摸屏與表面 電容觸摸屏相比，可以 穿透較厚的覆蓋層，而 且不需要校正。感應電 容式在兩層ITO塗層上 蝕刻出不同的ITO模組， 需要考慮模組的總阻抗， 模組之間的連接線的阻 抗，兩層ITO模組交叉 處產生的寄生電容等因 素。
4. 表 面 聲 波 觸 摸 屏
二、ITO
1、什麼是ITO 、什麼是ITO 2、 Touch Screen Implementation methods 3、ITO附著介質：ITO Glass， ITO Film ITO附著介質：ITO Glass，
1. 什麼是ITO？ 什麼是ITO？
ITO 是銦錫氧化物(= Indium Tin Oxide)的英文 是銦錫氧化物( 縮寫，它是一種透明的導電體。通過調整銦和錫 的比例，沉積方法，氧化程度以及晶粒的大小可 以調整這種物質的性能。被用做電阻式和電容式 觸摸屏的感應材料 薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材 薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材 料阻抗低，但是透明性會變差。在PET聚脂薄膜 料阻抗低，但是透明性會變差。在PET聚脂薄膜 (電阻式觸摸屏會用到)上沉積時，反應溫度要下降 電阻式觸摸屏會用到) 到150度以下，這會導致ITO氧化不完全，之後的 150度以下，這會導致ITO氧化不完全，之後的 應用中ITO會暴露在空氣或空氣隔層裏，它單位 應用中ITO會暴露在空氣或空氣隔層裏，它單位 面積阻抗因為自氧化而隨時間變化。這使得電阻 式觸摸屏需要經常校正。
触摸屏实验报告(一)2024
触摸屏实验报告（一）引言：触摸屏作为一种常见的人机交互设备，已经广泛应用于各种电子产品中。
本文将对触摸屏技术的原理、分类、应用以及实验结果进行详细介绍和分析。
概述：触摸屏是一种基于感应和响应原理的人机交互设备，通过用户的触摸操作实现对电子产品的控制。
本文将从触摸屏的工作原理开始，介绍其分类、应用以及在实验中的应用结果。
正文：一、触摸屏的工作原理1. 电容式触摸屏的原理2. 电阻式触摸屏的原理3. 表面声波触摸屏的原理4. 负压传感器触摸屏的原理5. 其他类型触摸屏的原理二、触摸屏的分类1. 按触摸方式分类：电容式触摸屏、电阻式触摸屏、表面声波触摸屏等2. 按触摸点个数分类：单点触摸屏、多点触摸屏3. 按材质分类：玻璃触摸屏、塑胶触摸屏4. 按尺寸分类：小尺寸触摸屏、大尺寸触摸屏5. 按应用场景分类：手机触摸屏、平板电脑触摸屏、工控触摸屏等三、触摸屏的应用1. 智能手机和平板电脑2. 数字广告牌和信息亭3. 工控设备和仪器仪表4. 汽车导航和多媒体娱乐系统5. 其他领域的应用案例四、触摸屏实验设计和结果1. 实验目的和背景2. 实验设备和材料3. 实验步骤和方法4. 实验数据的采集和分析5. 结果和讨论五、总结通过本文的介绍和分析，我们可以了解触摸屏的工作原理、分类以及在不同领域的应用。
同时，通过实验结果的分析，可以进一步探讨触摸屏的性能和优化方法，为今后的研究和应用提供参考。
以上是关于触摸屏的实验报告（一）的概述和正文内容，该报告详细介绍了触摸屏的工作原理、分类、应用以及实验结果。
通过对触摸屏的深入研究和实验验证，可以为触摸屏技术的进一步发展和应用提供基础和指导。
触摸屏原理及应用实例
触摸屏原理及应用实例一、触摸屏的结构及工作原理触摸屏从工作原理上可以分为电阻式、电容式、红外线式、矢量压力传感器式等，以四线电阻式触摸屏为例。
1、触摸屏的结构典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成，如下图所示：两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。
阻性导体层选用阻性材料，如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成，上层衬底用塑料，下层衬底用玻璃。
隔离层为粘性绝缘液体材料，如聚脂薄膜。
电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成，其导电性能大约为ITO（一种N型氧化物半导体氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，通常有两个重要的性能指标：电阻率和光透过率）的1000倍。
触摸屏结构触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，如下图所示。
2、触摸屏的测量过程工作原理电阻式触摸屏有四线和五线两种，四线最具有代表性。
在外ITO 层的上、下两边各渡一个狭长电极，引出端为Y +、Y -，在内IT0层的左、右两边分别渡上狭长电极，引出端为X +、X -。
为了获得触摸点在X 方向的位置信号，在内IT0层的两电极X +，X -上别加REF V ，0 V 电压，使内IT0层上形成了从了从0-REF V 的电压梯度，触摸点至X -端的电压为该两端电阻对REF V 的分压，分压值代表了触摸点在X 方向的位置，然后将外lT0层的一个电极(如Y -)端悬空，可从另一电极(Y +)取出这一分压，将该分压进行A/D 转换，并与REF V 进行比较，便可得到触摸点的X 坐标。
为了获得触摸点在y 方向的位置信号，需要在外ITO 层的两电极Y +，Y -上分别加REF V ,0 V 电压，将内lT0层的一个电极(X -)悬空，从另一电极上取出触摸点在y 方向的分压。
四线电阻触摸屏测量原理测量电压与测量点关系等效电路测量触摸点Ｐ处测量结果计算如下：212CC y V V R R R =⨯+ 434CC x V V R R R =⨯+二、触摸屏的硬件设计液晶触摸屏包含图形液晶显示模块和附着在显示屏上的触摸屏两部分，借助于触摸屏控制器ADS7846与单片机AT89S51实现软硬件接口，通过检测用户在触摸屏上的触摸位置，实现显示与控制功能。
电容触摸方案
电容触摸方案电容触摸方案概述电容触摸方案（Capacitive touch solution）是一种近年来广泛应用于各类电子设备中的交互技术。
它通过感应人体电荷的变化，实现了简便、快速、灵敏的触摸操作。
本文将介绍电容触摸方案的工作原理、常见应用场景和优势。
工作原理电容触摸方案基于电容传感技术，利用人体的电荷来实现触摸操作的识别。
其工作原理是通过在触控面板上布置一组导电层，当用户接近触摸面板时，电容就在用户与导电层之间建立起了电荷复合的路径。
触摸面板一般由两层导电层构成，分别为导电玻璃（ITO）层和导电背板层。
导电玻璃层用于接收用户触摸的电荷信号，而导电背板层则用于补偿电容变化。
当用户触摸导电玻璃层时，导电层之间的电容值会发生变化，通过测量电容变化的大小和位置，可以准确地判断用户的触摸操作。
应用场景电容触摸方案广泛应用于各类电子设备中，以下是一些常见的应用场景：智能手机和平板电脑电容触摸方案在智能手机和平板电脑中被广泛采用。
通过触摸屏幕进行手势操作，用户可以轻松地切换应用、滑动屏幕、放大缩小等。
电容触摸方案具有快速响应、精准识别和高灵敏度等特点，提供了更加便捷的用户体验。
汽车导航系统电容触摸方案在汽车导航系统中的应用越来越普遍。
通过在中控屏幕上采用电容触摸屏，驾驶员可以轻松地控制导航、音响、通信等功能。
与传统的按钮操作相比，电容触摸方案更加直观、易于操作。
家电控制面板电容触摸方案也被应用于家电控制面板中，如空调遥控器、电灯开关等。
通过电容触摸屏，用户可以方便地调节温度、切换模式、打开关闭设备等操作。
电容触摸方案在家电领域的应用，提升了产品的外观设计和用户交互体验。
优势电容触摸方案相比其他触摸技术具有许多优势，包括：更好的用户体验电容触摸方案响应速度快，触摸灵敏度高，可以提供更好的用户体验。
用户可以通过轻触、滑动、缩放等手势进行操作，更加直观和便捷。
抗干扰能力强电容触摸方案在设计上考虑了抗干扰能力，能够有效地抵御外界的电磁干扰。
华为触摸屏的原理和应用
华为触摸屏的原理和应用1. 触摸屏的原理触摸屏是一种输入设备，它允许用户通过触摸屏幕来与计算机进行交互。
华为触摸屏的原理主要基于电容触摸和压电触摸两种技术。
1.1 电容触摸技术电容触摸屏利用玻璃或者塑料表面贴附的电容层来实现触摸输入，主要有以下两种类型：•电阻式电容触摸屏：通过感应人体带电时的电容变化，实现手指位置的检测。
它可以准确地检测到触摸点的坐标，但对于多点触摸的支持性较差。
•投影式电容触摸屏：使用电容屏幕背后的传感器来实现触摸输入。
它支持多点触控，提供更好的用户体验和操作效率。
1.2 压电触摸技术压电触摸屏利用压电材料的特性来实现触摸输入，主要有以下两种类型：•表面声波触摸屏：利用表面声波将机械压力转化为电信号，通过检测信号的变化来定位触摸点。
它可以实现高精度的触摸检测，并具有较好的耐久性。
•压力感应触摸屏：利用内部电流和电压的变化来感知触摸输入。
它对压力和面积的检测非常敏感，能够追踪触摸点的压力变化，常见于绘图板等需要细致操作的场景。
2. 触摸屏的应用华为触摸屏在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于手机、平板电脑、智能手表等消费电子产品，以及工业控制、医疗设备等专业领域。
2.1 消费电子产品华为触摸屏在手机、平板电脑等消费电子产品中得到广泛应用。
触摸屏的高精度和快速响应时间，使得用户可以通过简单的手指操作进行各种操作，如滑动、点击、缩放等。
同时，华为还利用多点触摸技术，实现了更多的手势操作，提供更友好的用户体验。
2.2 工业控制华为触摸屏在工业控制领域的应用越来越广泛。
工业触摸屏可以与PLC或者其他控制器连接，实现对工业设备的监控和控制。
它具备耐磨、防水、防尘等特性，适应各种复杂的工业环境。
同时，触摸屏还可以通过编程实现定制化的界面设计，提升工业系统的用户友好性和操作效率。
2.3 医疗设备在医疗领域，华为触摸屏的应用也日益增多。
触摸屏的灵敏度和快速响应时间使得医生和护士可以通过触摸屏轻松输入病人信息、查看医疗记录、监控病人状态等。
电容触摸屏工作原理通用课件
在电容触摸屏中，当手指触摸屏幕时，它会生成一个微弱的电流信号。这个信号会被传输到控制电路 进行处理。控制电路会分析信号并确定触摸的位置和动作。然后，相应的指令被发送到应用程序或操 作系统进行进一步的处理和响应。
CHAPTER
04
电容触摸屏的优缺点
优点
高灵敏度
电容触摸屏能够快速响 应手指或触摸笔的触摸 ，提供流畅的用户体验
在潮湿或水环境下，电容触摸屏的性能可 能会受到影响。
对尖锐物体的抵抗力较弱
对高温或低温环境的适应性较差
由于其工作原理，电容触摸屏可能容易被 尖锐物体划伤或损坏。
电容触摸屏在极端温度环境下可能会出现 工作异常的情况。
CHAPTER
05
电容触摸屏的发展趋势与未来 展望
技术创新与改进
01
02
03
新型材料应用
电容触摸屏工作原理通 用课件
CONTENTS
目录
• 电容触摸屏简介 • 电容触摸屏的构造与组件 • 电容触摸屏的工作原理 • 电容触摸屏的优缺点 • 电容触摸屏的发展趋势与未来展望
CHAPTER
01
电容触摸屏简介
定义与特点
定义
电容触摸屏是一种交互式显示技 术，通过检测用户的触摸动作来 操作电子设备。
感测器负责检测电容的变化，当手指或触控笔靠近屏幕时，会改变上下两层导电 层之间的电容，感测器将这些变化检测出来。
信号处理
感测器将检测到的电容变化信号传递给控制器，控制器对这些信号进行处理，计 算出触摸的位置和姿态等信息。
控制器
核心控制单元
控制器是电容触摸屏的核心控制单元 ，负责接收感测器传来的信号、进行 信号处理和坐标计算。
CHAPTER
电容触摸感应原理与应用
电容触摸感应原理与应用
一、电容触摸感应原理
电容异常法：将感应区域分为几个小电容，通过检测各个小电容之间的差异来判断触摸位置。
一般采用微弱直流电压激励，通过对各个小电容充放电的时间和电荷量的变化来计算触摸坐标。
电容变化法：通过感应电容的变化来判断触摸位置。
当手指触摸屏幕时，电容感应区域的电容值会发生变化，通过检测电容值的变化可以确定触摸坐标。
这种方法通常使用片状感应电极或网格状感应电极。
二、电容触摸感应应用
1.智能手机与平板电脑：电容触摸感应技术使得智能手机和平板电脑能够实现多点触控的操作，用户可以通过手指的滑动、捏合等手势来控制屏幕。
它还可以实现手势识别，例如双击、长按等操作，为用户提供更多操作选择。
2.智能手表：电容触摸感应技术也被应用在智能手表上，用户可以通过在表面滑动、点击等方式来控制手表的功能。
例如，用户可以通过手表屏幕上的图标进行应用程序的选择，还可以实现来电和短信的提醒以及健康监测等功能。
3.汽车导航系统：电容触摸感应技术在汽车导航系统中的应用，使得用户可以通过触摸屏幕来控制导航、娱乐等功能。
例如，用户可以通过手指在导航地图上滑动、缩放等方式来浏览地图，选择目的地。
4.工业控制设备：电容触摸感应技术还被广泛应用于工业控制领域。
通过触摸屏幕，操作员可以直观地进行设备的调整、监控等操作。
电容触摸感应技术还可以实现多点触控，使得操作更加灵活方便。
总之，电容触摸感应技术由于其高灵敏度、快速响应、耐久性强等优点，已经成为现代电子设备中不可或缺的一种交互方式。
随着科技的不断发展和创新，电容触摸感应技术将在更多领域得到应用并不断完善。
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串行口设置
触摸键盘扫描
有没有手指接 触或接近？ Y 键值匹配
N
键值显示到LCD
键值无线发射
图10 系统流程图
软件设计
触摸标志置假 八位IO容值扫描 扫描完成？
获取触摸标志
有触摸？
暂存当前八位IO容 值
延时会抖
再次扫描并获取当 前八位IO容值
两次容值一样？
保存当前八位IO容 值
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
软件设计
系统功能要求
＊键盘触摸键值扫描
＊将键值显示到液晶显示器上
＊通过无线数传模块发射出来
软件设计
手指是否离开？
触摸标志置真
返回
图11 触摸键盘扫描流程图
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
工具
名称：PSOC Designer 开发商：Cypress公司 支持语言：PSOC C语言、汇编语言及C语言与汇编语言的混合编程 三个子系统：器件编辑器 程序编辑器 调试器 实现功能：选择和放置用户模块，实现模块互连，配置管脚，生成 应用程序框架，编辑应用程序，编辑生成可执行程序并 配合仿真器进行程序调试，使用事件触发器，多断点及 单步调试
图 16 CSR模块导向器
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
谢 谢！
CapSense触摸感应原理
CapSense触摸感应原理
电容值测
构成 待测电容，恒流源，比较器，复位开关 工作流程 1）恒流源以iCHARGE电流对Cp充电 2）Cp上的电压上升并刚好超过比较器的反 向输入端的电压VBG（1.3V），比较器翻 转到高电平 3）控制复位开关闭合，Cp迅速放电到零。 比较器翻转恢复到低电平 4）恒流源以iCHARGE电流再对Cp充电 充电时间（≈振荡周期） tCHARGE=CpVBG/iCHARGE
手指信号的阀值 噪声信号的阀值 基本线修正的速率 抗ESD信号的周期 （如下图） 当所有设置完成后，点击Generate Device Application按钮，自 动生成CSR模块有关的程序供用户程序调用。
器件配置
图14 CSR用户模块参数设置
器件配置
图15 TX用户模块参数设置
器件配置
在IDE的器件编辑状态，选择并放置CSR模块后，激活 CSR模块导向器，在CSR模块导向器中按硬件电路图配置 触摸式键盘所对应的信号线。（如下图）
电容触摸屏的应用实例
－－基于PSOC CapSense触摸式键盘设计
深圳大学 信息工程学院 2008.4
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
－－式1
CapSense触摸感应原理
间隔计数器 构成
8位PWM，16位定时器
工作流程
1）PWM进入Duty状态，启动16位的定时器工作
2）PWM的Duty状态结束，捕捉16位的定时器的计数
计数值
n = NPERIODS*tCHARGE*SYSCLK －－式2
CapSense触摸感应原理
式1，式2联立，得
n = NPERIODS*CpVBG*SYSCLK/iCHARGE
可知 1）n和Cp有唯一确定的关系
－－式3
2）有手指触摸时，Cp将变化到Cp+Cf，而n将由n1变化到n2 ⊿n = n2 – n1 3）当⊿n大于预先设定的阀值时，表明有手指触摸 。
CapSense触摸感应原理
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
器件配置
图12 PSOC功能模块配置图
器件配置
图13 全局资源参数设置
器件配置
设置CSR模块的工作模式（周期或频率）
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
硬件设计
计 触摸式简易键盘电路设 触摸式简易键盘 硬件设计 液晶显示器LM3033 统设计 触摸式简易键盘处理系 串口无线数传模块 电源配置电路
硬件设计
触摸式简易键盘处理系统设计
图9 触摸式简易键盘处理系统电路图
硬件设计
芯片选择
PSOC CY8C21×34系列芯片。具体芯片选用CY8C21334，它有足 够多的I/O引脚（16个）及较小的封装（20pin-SSOP）
芯片特点
＊片内有I/O模拟多路选择器 ＊电流源可调 ＊比较器和复位开关自动连接
矩阵式键盘原理
目录
1 CapSense触摸式键盘原理
＊ 矩阵式键盘原理 ＊ CapSense触摸感应原理
2 CapSense触摸式键盘系统设计
＊ 硬件设计 ＊ 软件设计
3 实现与调试
＊ 工具 ＊ 器件配置 ＊ 演示
CapSense触摸感应原理
电容感应
－PCB板上相邻的导线或铜箔之间存在寄生电容Cp －当有手指接近或触摸铜箔时，相当于附加了两个电容，这两个电容等 效于并联在Cp上的一个电容Cf －如果在手指与铜箔之间有不导电的介质，它将影响Cf。介质越厚、介 质的介电常数er越小，对它的影响就越大。（如图2所示）
硬件设计
液晶显示 器LM3033 触摸式键 盘
CY8C21334 控制器
无线数传 模块
图7 系统框图
硬件设计
触摸式简易键盘电路设计
图8 触摸式键盘电路
硬件设计
电路构成
1）每个按键为两块上下分立结构的铜片，以上片为行，下片为列
2）四行四列分别连接到电容感应IO口
3）当有手指接近或接触时，分立的两片铜片所连接的IO同时检测到 容值变化，从而识别该键值
矩阵式键盘原理
键盘构造
矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上。（结构 如图1）。
识别按键
行、列线分别连接到按键开关的两端。当有键按下时，连接按键的行、
列线将连通。
技术优势
一个4×4的行、列结构可以构成一个含有16个按键的键盘，显然，在按 键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多I/O口。