电容触摸屏原理及其驱动实现
电容式触摸屏工作原理
电容式触摸屏工作原理
电容式触摸屏是一种常用的触摸输入设备，其工作原理基于人体电容的感应。
电容式触摸屏由一层透明的导电玻璃或塑料表面，和一层透明的触摸感应电极层构成。
电极层中通过导线连接到控制器。
触摸屏上的导电物体（如手指）接近或触碰屏幕时，导致电场发生变化。
在正常情况下，电极层会维持一个固定的电场，称为基准电场。
当有导电物体接近时，它会扰动基准电场，导致电场的变化。
控制器会通过感应电极层的电位差来检测电场变化，并确定出触摸位置。
为了准确检测触摸位置，电容式触摸屏通常采用了多个感应电极。
控制器将电场传感区域划分为小块，每个块都与感应电
极对应。
当有触摸发生时，控制器可以通过计算不同感应电极之间的电位差来确定触摸位置。
电容式触摸屏具有灵敏度高、响应速度快、支持多点触控等优点，因此在智能手机、平板电脑、工业控制等领域得到了广泛应用。
电容式触控工作原理
电容式触控工作原理电容式触控工作原理是利用了物理学上的电容原理，通过触摸板和人体之间的电容变化，来实现对移动设备的控制。
下面将从以下四个方面来分步骤阐述电容式触控工作原理。
一、电容原理电容是物理学上一个非常重要的概念，简单来说，电容就是两个导体之间储存电荷的能力。
当两个导体之间存在电位差时，电流就会从电势高的一侧流向电势低的一侧，而当两个导体之间放置一种介质时，其对电场的影响也会产生一种能量储存的效应，进而使得导体之间的电容增大。
二、电容式触控结构电容式触控的结构一般由一块透明的玻璃、起始电极和结束电极三部分构成。
起始电极和结束电极分别位于玻璃的两端，而触摸板则位于玻璃的表面。
当用户的手指触摸到触摸板时，电荷就会从玻璃的起始电极通过手指传导到结束电极，进而改变了两个电极之间的电容，从而实现了对设备屏幕的控制。
三、电容式触控的工作原理电容式触控的工作原理主要是基于物理学上的电容原理，通过触摸板和人体之间的电容变化来实现对移动设备的控制。
当用户的手指触摸到触摸板时，就会改变了触摸板和玻璃之间的电容，这种电容变化会被传感器感知到，从而发送给电脑或移动设备进行处理和反馈，最终实现对设备屏幕的控制。
四、电容式触控的优点相比其他类型的触控技术，电容式触控具有响应速度快、精度高、可支持多点触控等优点。
此外，电容式触控还可以保持操作的流畅性和准确性，进而提升用户的交互体验，使得设备的使用更加便捷和高效。
以上就是关于电容式触控工作原理的详细分析，通过了解了这种触控技术的原理和优点，我们可以更好地使用这种触控技术来增强我们的使用体验和提升我们的工作效率。
电容 触摸屏 原理
电容触摸屏原理
电容触摸屏是一种常见的触摸输入设备，其工作原理基于电容的变化。
它通常由两层平行排列的导电板构成，中间夹着薄膜或玻璃。
其中一层作为感应电极，通常覆盖在显示屏的下方，而另一层则作为参照电极。
当触摸屏上没有物体接近时，两层电极之间会形成一个电场。
这个电场是均匀的，没有紊乱。
然而，当手指或其他带电物体接近时，会导致电场发生变化。
手指作为一个带电体，会干扰电场的分布。
触摸屏会检测到这种电场的变化，并将其转换成对应的坐标信息。
根据坐标信息，系统可以确定触摸屏上的触摸点位置。
电容触摸屏的工作原理基于导体之间的电荷分布和电容量变化。
触摸屏上的每个像素点周围都有微小的电容，当一个电荷体(如手指)接近时，会导致附近电容的电容值发生变化。
通过检
测这种电容变化，触摸屏可以确定被触摸的位置。
电容触摸屏相对于其他触摸技术来说，具有更好的灵敏度和高精度。
它可以实现多点触控，支持手势操作，并且对于触摸输入的反应速度非常快。
这使得电容触摸屏成为现代智能手机、平板电脑和其他便携式设备中最常见的触摸屏技术之一。
电容触摸屏原理及其驱动实现.ppt
(3) 修改TP驱动的makefile编译文件 修改kernel-3.10\drivers\input\touchscreen\mediatek\makefile文件，增加编译选项
obj-$(CONFIG_MSG5846_SP466)
+= msg5846_sp466/
(4) 修改配置文件 修改 /kernel-3.18/arch/arm64/configs/lava6750_sp603_th_debug_defconfig 与 lava6750_sp603_th_defconfig 文
操作时，控制器先后提供电流给驱动线，因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐 列扫描感应线测量其电极间的电容变化量，从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时，控 制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变，进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC 信号来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。使用者们把这称为“横穿 式”感应，也可称为投射式感应。传感器上镀有X，Y轴的ITO图案，当手指触摸触控屏幕表面 时，触碰点下方的电容值根据触控点的远近而增加，传感器上连续性的扫描探测到电容值的变 化，控制芯片计算出触控点并回报给处理器。
电气连接框图：
TP端
VDD GND SCL SDA INT RESET VDDIO
主机端
硬件原理图
五、MTK平台驱动实现
1. TP的软件基本操作流程：
◎ 主机端初始化TP的接口方式(I2C端口初始化)； ◎ TP IC初始化(主要是为TP上电、复位及下发配置参数，让TP工作起来，不同厂家的IC初 始化方式不同，有些TP不需要主机端下发配置参数)； ◎ 设置TP INT引脚（中断方式：低/高电平中断、下降沿/上升沿中断)，装载中断向量表； ◎ 等待中断信号，读取手指触摸坐标数据，并上报给系统。
电容触摸屏的结构原理
电容触摸屏的结构原理电容触摸屏的结构原理什么是电容触摸屏？电容触摸屏是一种常见的触摸技术，广泛应用于各种消费电子设备，如智能手机、平板电脑等。
它通过感应人体或物体的电容变化来实现触摸操作。
电容触摸屏的结构电容触摸屏由以下几个主要部分组成：1.触摸表面：通常由玻璃或塑料材料制成，用于接收用户的触摸输入。
2.透明导电层：位于触摸表面下方的一层透明导电材料，如ITO（铟锡氧化物）膜，用来建立电容。
3.电容传感器：由一组互相交错的导电线组成，分布在触摸表面下方的基座上。
4.控制电路：负责处理电容变化的信号，并将其转换为对应的触摸位置。
电容触摸屏的工作原理当用户触摸电容触摸屏表面时，手指或物体的电容会与透明导电层形成一个电容。
这个电容的大小取决于手指或物体与导电层的接触面积以及距离。
控制电路会周期性地向电容传感器中的导电线施加电场。
当有电容变化时，这些导电线上的电压也会相应变化。
控制电路会测量这些变化的电压，并确定触摸位置。
电容触摸屏的工作模式电容触摸屏可以采用不同的工作模式，其中两种常见的模式是：1.静态模式：电容触摸屏连续地监测触摸输入，并将触摸数据传递给控制电路。
这种模式下，触摸屏一直处于工作状态，能够实时响应触摸操作。
2.动态模式：电容触摸屏仅在检测到触摸时才将触摸数据传递给控制电路。
这种模式下，触摸屏在没有触摸输入时进入节能状态，可以延长电池寿命。
电容触摸屏的优势相比于其他触摸技术，电容触摸屏具有以下优势：•高灵敏度：电容触摸屏能够感应微小的电容变化，提供灵敏的触摸响应。
•多点触控：电容触摸屏可以同时感应多个触摸点，支持多点触控和手势操作。
•易于清洁：电容触摸屏表面光滑且无物理按钮，易于清洁和维护。
•高透明度：透明导电层的使用不会影响显示效果，保持触摸屏的高透明度。
结论电容触摸屏是一种广泛应用于消费电子设备的触摸技术。
通过感应电容的变化，它可以实现精准的触摸操作，并支持多点触控和手势操作。
电容触摸屏具有高灵敏度、易于清洁和高透明度等优势，因此成为消费电子产品中常见的触摸屏技术之一。
电容式触控工作原理
电容式触控工作原理
电容式触控是一种常见的人机交互方式，其工作原理基于电容效应。
在一个电容屏上，有一层导电的透明电极板，另一层是玻璃或塑料基板，其表面也涂有导电物质。
当手指接触到电容屏的表面时，由于人体本身具有电荷，手指上的电荷会引起电容屏的电场变化。
控制电路会感知这种变化，并解析出手指的位置，从而实现对屏幕的操作。
电容式触控屏幕有两种主要类型：电阻式和电容式。
电阻式触控屏幕基于触摸屏与人体接触产生的机械压力，而电容式触控屏幕则基于电容的变化来工作。
电容式触控屏幕具有响应速度快、支持多点触控、不需要机械压力等优点，因此在现代智能手机、平板电脑、电视等设备上广泛应用。
同时，随着技术的进步，电容式触控屏幕的分辨率和灵敏度也得到了不断提升，更好地满足了人们对于交互体验的要求。
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手机触摸屏原理
手机触摸屏原理手机触摸屏已经成为现代生活中不可或缺的一部分，它为我们提供了直观、快捷的操作界面。
那么，手机触摸屏是如何工作的呢？本文将介绍手机触摸屏的原理及其背后的技术。
一、电容触摸屏电容触摸屏是目前手机中最常见的触摸屏技术之一。
它利用玻璃表面的电导率来感应用户手指的触摸。
具体操作流程如下：1. 一开始，触摸屏上的一层透明导电层通电，形成一个一维电场。
2. 当用户的手指接触屏幕表面时，电场会发生改变。
因为人体也是导电的，所以当手指靠近时，会形成一个与电场相连的电容。
这个电容的值将取决于手指和屏幕之间的距离。
3. 触摸屏上的控制器会感应到这个电容变化，并计算出手指的位置坐标。
4. 手指在屏幕上滑动或触摸时，电容的值将不断变化，并且控制器将相应地跟踪手指的位置。
因为电容触摸屏是通过感应电容变化来检测手指触摸，所以它具有很高的灵敏度和反应速度。
此外，它还支持多点触摸，使得用户可以使用多指手势进行操作。
二、电阻式触摸屏在较早的智能手机中，电阻式触摸屏是主流技术。
它通过两层柔性透明导电薄膜之间的电阻变化来检测触摸。
具体操作流程如下：1. 触摸屏上的上层导电层和下层导电层分别被连接到X轴和Y轴上的电源。
2. 当用户的手指或者其他物体接触屏幕时，上下两层导电层会因为电阻产生接触，并形成一定电量的流动。
3. 触摸屏控制器会测量这个流动的电量，从而确定触摸的位置。
电阻式触摸屏的灵敏度相对较低，而且只能实现单点触摸。
另外，由于其结构比较复杂，导致光透过率低，影响屏幕显示效果。
三、压力感应触摸屏压力感应触摸屏是近年来出现的新型触摸屏技术。
它利用了屏幕的弹性来感应用户手指的压力。
具体操作流程如下：1. 触摸屏上的感应层具有微小的弹性。
当用户用力按下屏幕时，感应层会因受到外力而发生形变。
2. 形变后的感应层会与底部的感应器发生接触，感应器会检测到这种接触，并计算出相应的压力。
3. 控制器根据检测到的压力值确定用户的操作。
电容触摸原理
电容触摸原理什么是电容触摸？电容触摸是一种常见的触控技术，它通过感应人体和物体的电容值变化来实现触摸输入。
与传统的电阻式触摸屏相比，电容触摸具有更高的灵敏度、反应速度更快和更好的耐久性。
它广泛应用于智能手机、平板电脑、汽车导航系统等设备中。
电容触摸的原理电容触摸的原理可以简单地概括为利用电容的变化来检测触摸输入。
当手指或物体接触电容触摸屏时，会改变屏幕上的电容分布情况，进而引起电容值的变化。
以下是电容触摸的基本工作原理：1.传感电极：电容触摸屏由一组均匀排列的传感电极和悬浮电极构成。
传感电极通常位于面板背后。
2.电容分布：当没有物体触摸屏幕时，电容分布均匀。
但是，当一个物体（如手指）靠近时，电容分布会发生变化，最大的变化发生在物体接触的区域。
3.传感器控制：电容触摸屏上的传感器控制器会周期性地向传感电极施加电荷，然后测量电容的变化。
这些变化被转化为电压信号并传送给控制器。
4.信号处理：控制器对接收到的信号进行处理和分析，以确定触摸的位置、压力和手势等信息。
5.反馈输出：根据触摸信息，控制器通过设备的显示屏显示相应的反馈。
用户可以看到手指在屏幕上滑动、点击等操作的反应。
电容触摸的类型电容触摸技术有多种类型，常见的包括：1. 电容屏幕触摸电容屏幕触摸是最常见的电容触摸技术，它可分为以下两种类型：•表面电容屏幕触摸：表面电容屏幕触摸是将传感电极直接镀在透明导电材料的表面上。
它具有较高的分辨率和对多点触控的支持。
然而，它的灵敏度受限于薄膜的厚度。
•投影电容屏幕触摸：投影电容屏幕触摸是将传感电极投影在显示屏的背面。
它通过导电材料构成的细线使传感电极平均分布在整个屏幕上。
投影电容屏幕触摸具有较高的灵敏度和耐用性。
2. 电容按钮触摸电容按钮触摸是将电容传感器应用于按钮上，以实现触摸输入。
电容按钮触摸常用于一些需要额外功能的设备，如音频播放器和智能家居控制面板等。
3. 电容轨迹板触摸电容轨迹板触摸是将电容传感器嵌入笔记本电脑或平板电脑的触控板中，以实现光标控制和手势操作等功能。
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叠构图
Sensor 图
◎ G+G结构：
G+G结构模型图，又分为SITO(单面ITO)和DITO(双面ITO)两种，早期iphone用DITO结构
Lens(玻璃)
OCA
CTP IC FPC
Sensor(玻璃)
泡棉或双面粘
2. GG(DITO)结构：LENS+OCA+ITO-GLASS+TAC+FPC ----单层玻璃双面走线结构，又叫GGD，TAC层用于消除底影、保护ITO图案和金属走线。
◎ G+F结构：
GF结构：LENS+OCA+ITO-FILM+FPC ——单层菲林图案结构，可以做GF(单点加手势触摸功能)，也可以做GFM(多点触摸 功能)，ITO面朝上。
Lens (玻璃) OCA CTP IC FPC
Sensor(film)
泡棉或双面粘
◎ G+F+F结构：
Lens (玻璃) OCA
IC对原始信号进行处理，转化为触摸点重心的坐标信息
1. CTP 按照驱动方式分类： ◎自电容(Se容(对GND)的变化。当手指靠近或触摸到触摸屏 时，手指的电容叠加到屏体电容上，是屏体电容增加。在触摸检测时，一次分别检 测M个X轴和N个Y轴点击阵列。跟进触摸前后所有自电容量的变化，确定手指所在 的X坐标和Y坐标，最后组合成平面的触摸坐标。
二、电容触摸屏(CTP)工作原理
投射式电容触控技术就是利用了平行板电容的基本原理，在两层ITO（锡氧化铟）导电玻璃 涂层上蚀刻出不同的ITO导电线路模块。两个模块上蚀刻的图形相互垂直，可以把它们看作是X 和Y方向连续变化的通道。由于X、Y架构在不同表面，其相交处形成一节点电容，根据平行板 电容计算公式有：C=e*S/(4兀KD)，其中：S为正对面积，D为正对距离，e为材料的介电常数。 其中一个通道可以当成驱动线，另外一个通道当成是侦测线。当电流经过驱动线中的一条导线 时，如果外界有电容变化的信号，那么就会引起另一层导线上电容节点的变化。侦测电容值的 变化可以通过与之相连的电子回路测量得到，再经由A/D控制器转为数字讯号让计算机做运算处 理取得（X，Y）轴位置，进而达到定位的目地。 操作时，控制器先后提供电流给驱动线，因而使各节点与导线间形成一特定电场。然后逐 列扫描感应线测量其电极间的电容变化量，从而达成多点定位。当手指或触动媒介接近时，控 制器迅速测知触控节点与导线间的电容值改变，进而确认触控的位置。这种一根轴通过一套AC 信号来驱动，而穿过触摸屏的响应则通过其它轴上的电极感测出来。使用者们把这称为“横穿 式”感应，也可称为投射式感应。传感器上镀有X，Y轴的ITO图案，当手指触摸触控屏幕表面 时，触碰点下方的电容值根据触控点的远近而增加，传感器上连续性的扫描探测到电容值的变 化，控制芯片计算出触控点并回报给处理器。
◎互电容(Mutual capacitor)
——检测两个交叉感应块之间形成的电容，两个感应块分别构成电容的两级。 互电容测量方法，横向电极以此提供激励信号，纵向所有电极同时接受信号，这样 可以得到所有横向和纵向点击交汇点的电容大小，即整个触摸屏的二维平面大小。 根据触摸屏的二维电容变化量资料，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，即使 评上有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标，基于这种测量方法，可以 准确测量多点绝对坐标。
电容触摸屏原理及其驱动实现
李红华
2016年09月09日
主要内容：
一. 触摸屏简介
二. 电容触摸屏的工作原理
三. 电容触摸屏的结构
四. 电容触摸屏硬件接口
五. MTK平台驱动实现
一、触摸屏简介
常见的触摸屏技术：电阻式、表面电容式(surface capacitive touch panel )、投射电容 式(project capacitive touch panel ) 、电磁式、红外感应式等等；如今应用于手机、平板产 品的主要是投射电容式、电磁式(主要突出的是手写笔功能，如三星的Galaxy Note系列)。 目前生产触控IC的厂家有新思、赛普拉斯、 ATMEL、敦泰、汇顶、奕力、义隆、晨星、 美发思、矽创等。 国内的模组厂有欧菲、信利、胜华、帝晶、华意、TPK、合力泰、超声、创维等。
(非ITO面 带OCA)
Film
CTP IC FPC
sensor
Film 泡棉或双面粘
四、电容触摸屏硬件接口
电容触控IC用到的基本通讯接口有三种：IIC、UART、SPI，目前一般只用IIC 接口，主要的接口引脚有：VDD、GND、SCL、SDA、INT、RESET。 定义 VDD GND SCL SDA INT RESET 描述 TP电源端口，为TP供电，一般为3.3V/2.8V TP的地线 IIC通讯接口时钟线，控制IIC总线传输速率 IIC通讯接口数据线，传输主机与TP之间的数据 TP中断信号接口，由TP端发出，用于通知主机读取坐标数 据，一般为低电平触发 TP的复位信号，由有主机端发出，一般为低电平时TP会复 位
VDDIO
TP的IO口电压，一般为2.8V/1.8V，须低于VDD，
电气连接框图：
VDD GND SCL
TP端
SDA INT RESET
Sensor设计：
(1) 用特殊的导电体如ITO(氧化铟锡,透明、高导电性、高稳定性、高灵敏度)按照设计好的 X、Y交互图案电镀在基材上（如Glass或者Film板）组成感应器，公差一般≤0.01mm。 (2) 驱动IC可以感应到行、列通道的模拟信号量。
常见ITO图案：
感应原理
ITO做成”菱形/矩形/六边形/三角形”， 分割为驱动和接受通道 手指与CTP形成 耦合电容 耦合电容使得CTP寄生电容Cp改 变，通过检测Cp是否变化，从而 感知”被触摸”
2. 自电容驱动模式：
3. 互电容驱动模式：
三、电容触摸屏结构
1.基本结构：
Cover LENS
固态/液态OCA
FPC
Film/Glass sensor
2. CTP 按照Sensor结构分类：
3. 常见CTP结构：
◎ OGS结构：One Glass Solution，单层玻璃集成LENS跟Sensor功能