触摸按键和触摸屏PPT
触摸屏和触摸按键设计
触摸按键与触摸屏设计指导徐国斌2007-11-05homerx@/mobilemd目录：1． 概述2． 触摸按键设计指导 3． 触摸屏设计指导4． Lens Touch Panel 设计指导 5． 电容式Lens Touch Panel6．附录：Psoc 触摸按键问答无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N1. 概述对触摸屏与触摸按键在手机中的设计与应用进行介绍，对设计的经验数据进行总结。
达到设计资料和经验的共享，避免低级错误的重复发生。
2. 触摸按键设计指导 2.1 触摸按键的功能与原理2.1.1触摸按键的功能触摸按键起keypad 的作用。
与keypad 不同的是，keypad 通过开关或metaldome 的通断发挥作用，触摸按键通过检测电容的变化，经过触摸按键集成芯片处理后，输出开关的通断信号。
2.1.2触摸按键的原理如下图，是触摸按键的工作原理。
在任何两个导电的物体之间都存在电容，电容的大小与介质的导电性质、极板的大小与导电性质、极板周围是否存在导电物质等有关。
PCB 板（或者FPC ）之间两块露铜区域就是电容的两个极板，等于一个电容器。
当人体的手指接近PCB 时，由于人体的导电性，会改变电容的大小。
触摸按键芯片检测到电容值大幅升高后，输出开关信号。
在触摸按键PCB 上，存在电容极板、地、走线、隔离区等，组成触摸按键的电容环境，如下图所示。
FingerTime Capacitance C无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N2.1.3 触摸按键的按键形式触摸按键可以组成以下几种按键 z 单个按键z 条状按键（包括环状按键） z 块状按键单个按键条状按键 块状按键2.1.4触摸按键的电气原理图如下：无维网免费资料 WW W .5D C A D .C N在PCB 板上的露铜区域组成电容器，即触摸按键传感器。
传感器的信号输入芯片，芯片经过检测并计算后，输出开关信号并控制灯照亮与否。
触摸屏按键说明
HGT833屏幕按钮Key1 机械手使用/不使用。
（当不使用时，欧规信号全部给出，注塑机可以不受机械手信号影响，使用时欧规信号按设定给出，注塑机运行受到机械手的信号的影响。
另外，如果需要重置欧规信号输出，可将机械手使用/不使用按钮开关一次。
此外还应注意，当机械手和注塑机配合时，要做到：退出自动运行先停注塑机，开始自动运行先开注塑机，可避免注塑机和机械手配合上的时序问题照成的一系列问题）Key2 机械手自动与手动切换。
（在手动模式下，按此按钮，机械手准备进入自动运行状态，一切手动操作都将锁定，等待机械手自动开始。
在自动运行下，按此按钮退出自动运行并切换到手动模式。
）Key3 机械手自动运行开始。
（在机械手在等待自动开始时，按此按钮，机械手进入自动运行状态，也就是key2被按下后，按此按钮进入自动运行）Key4 机械手退出自动运行/页面帮助。
（当机械手处于自动运行时，按此按钮机械手将退出自动云行，并切换到手动状态；当机械手处于非自动状态时，按此按钮则可显示当前页面的帮助信息，如果key4按钮灯亮则说明此页面有帮助信息，反之没有）Key5 机械手常用IO信号监控。
（监控欧规信号，备用IO，吸盘夹具，功能输入输出等）Key6 机械手复归。
（按下此按钮，机械手进入复归模式；当按下急停按钮后，双击此按钮，系统进入触摸屏校准程序；当出现被零除（DIVIDE BY ZERO）错误时，按下急停按钮，并双击此按钮消除这个错误）Key7 单步运行。
（当机械手在单步运行模式下，按一次此按钮进行一步动作。
一步动作指教导中的一个图标动作。
）Key8 切换到单步运行模式。
（当系统在自动运行模式下，按此按钮，系统可切换到单步运行模式）Key9 重置吸盘夹具。
（按此按钮，将显示需要重置的吸盘夹具，客户可选择需要重置的吸盘夹具）Key10 快速进入教导模式。
触摸屏知识简介
该种触摸屏试用于系统开发的调试阶段。
b.色彩失真。虽然电容屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏，却无法与表 面声波屏和五线电阻屏相比。而且，电容技术的四层符合触摸屏对各 种波长的透光率不均匀，所以会存在色彩失真问题。
3. 四线触摸屏
四线触摸屏包含两个阻性层。其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂 直总线，另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线，见图2。
为了在X轴方向进行测量，将左侧总线偏置为0V，右侧总线偏置为 VREF(基准电压）。将顶部或底部总线连接到ADC（数字转换器），当顶 层和底层相接触时即可作一次测量。
5.典型工艺流程
电阻技术触摸屏
1.电阻屏的分类：
四线电阻屏，五线电阻屏，七线电阻屏，八线电阻屏。 其中四线电阻屏和五线电阻屏是我们的常见类型。
2.结构和工作原理：
如图1所示，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。
4.五线电阻屏：
五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。导电层有一个触点， 通常在其一侧的边缘。阻性层的四个角上各有一个触点。如图3.
为了在X轴方向进行测量，将左上角和左下角偏置到VREF，右上角 和右下角接地。由于左、右角为同一电压，其效果与连接左右侧的总 线差不多，类似于四线触摸屏中采用的方法。
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 。
触摸按键介绍
电容式按键
电容式触摸按键主要是为了克服电阻式触摸按键的耐用性所提出的， 电容式触摸按键的结构与电阻式相似，但其采用电容量为判断标准。简单 来说，就是一个IC控制的电路，该电路包括一个能放置在任何介质面板后 的简单阻性环形电极组件，因此，按键的操作界面可以是一整块普通绝缘 体（如有机玻璃一般材料都可），不需要在界面上挖孔，按键在介质下面， 人手接近界面和下面的电极片形成电容，靠侦测电容量的变化来感应。温 度，静电，水，灰尘等外界因素一般不会影响，界面没有太多要求，可以 加上背光，音效等，靠人手感应，整个界面没有按键的存在，便于清洁， 让产品在外观上更加高档美观，由于按键没有接点，使用寿命也是非常的 长久，一般来说是半永久性。
CMVCC1 R481 NC/0R05 1/16W VCC3.3 R482 0R05 1/16W
R469 1K 1/16W 5%
R470 0R05 1/10W 5%
Connect to Sensor IC power supply
LED_O Q402 LMBT3906LT1G R471 LED_ORANGE/TOUCH VCC 180R 1/16W 5%
1.不同Sensor IC厂家特性不同，对相关回路的要求也不同，这是关键因素； 2.Key board和前框要密合，3M胶（贴附在Touch key触摸焊盘上部）的厚度及前 框的平整度均对灵敏度有影响； 3.Sensor IC的工作电压，周边零件的公差，layout都会影响灵敏度。 4.在硬体确定后，软体需调试出一个合适的值，cover一些不可估计的影响灵敏度 的因素（如背胶有褶皱，电容电阻IC tolerance等等）；
入到芯片中进行处理。
4
36系列Touch key系统电路分析
触控按键原理
触控按键原理
触控按键原理是基于电容传感技术的一种输入方法，它利用人体的电容特性来实现触控输入功能。
触控按键通常由一个触摸感应电容芯片、电容板和处理芯片组成。
电容芯片通过电容板感知人体靠近的位置，当手指或者其他导电物体接触到电容板时，人体与电容板之间形成了电容，导致电容芯片会检测到这个变化。
通过测量这种电容变化的大小和位置，触控按键就可以确定用户的触摸位置和操作意图。
具体来说，电容板上会分布有一系列的电容传感电极，这些电极会形成一个电容网。
当用户触摸电容板上的某个位置时，手指与这些电容电极之间会形成一个位于人体和电容板之间的电容。
触摸感应电容芯片会利用一种电容传感算法，通过测量电容变化来确定用户接触的位置。
处理芯片会接收电容芯片传输过来的触摸位置信息，并对这些数据进行处理和分析。
根据不同的算法和应用需求，处理芯片会将触摸位置转化为相应的控制信号，可以是按钮点击、滑动操作或者其他功能操作。
这些控制信号可以用于用户界面的交互，实现交互设备的各种功能。
触控按键原理的核心在于电容的感应和测量，通过感知电容的变化来实现触摸输入的功能。
这种技术在很多触摸屏、智能手机、平板电脑等消费电子产品中得到广泛应用，使得用户可以通过触摸屏幕来进行各种操作，简化了操作步骤，提高了用户体验。
威纶触摸屏入门教程(课堂PPT)
自定义动画
通过编写代码实现复杂的动画效果， 如粒子效果、3D动画等。
动画库
使用第三方动画库，可快速实现丰富 的动画效果。
05
数据处理与通信协议解析
数据存储方式选择及优化策略
内部存储
利用触摸屏内置存储器，适用于小数 据量存储。
外部存储
通过SD卡、USB等外部设备扩展存储容 量，适用于大数据量场景。
事件监听
为界面元素添加事件监听 器，以便在事件发生时执 行相应的处理函数。
事件处理函数
定义事件发生时执行的操 作，如跳转界面、更新数 据、显示提示信息等。
动画效果实现方法
基本动画 如移动、旋转、缩放等，可通过改变 界面元素的属性实现。
过渡动画
在两个界面元素之间创建平滑的过渡 效果，如淡入淡出、滑动等。
威纶触摸屏特点
详细阐述了威纶触摸屏的高分辨率、高灵敏度、耐用性强等特点，以 及在工业控制领域的应用优势。
触摸屏编程基础
介绍了触摸屏编程的基本概念，如事件驱动、坐标系统、控件等，以 及常用的编程语言和开发工具。
界面设计与交互实现
讲解了触摸屏界面设计的基本原则和技巧，如何运用色彩、布局、动 画等手段提升用户体验，以及实现交互功能的方法和步骤。
02
威纶触摸屏硬件组成
显示屏幕类型与参数
分辨率
支持多种分辨率， 如800x480、 1024x768等
亮度
高亮度，可调节
屏幕类型
TFT-LCD液晶显示 屏
色彩
真彩色，16.7M色
视角
宽视角，水平/垂直 可达170度/160度
控制器选择与配置
01
控制器类型
高性能嵌入式处理器
02
03
电容式触摸屏(CTP)介绍
水平平移手势
• 操作特点 • 两个触摸点在同一垂直线 • 手指的方向是向左或向右
• 不需要确定触摸的精确位
置 • 只需确定手势相对位置和 相对运动
缩放手势
• 操作特点 • 斜线式两点触摸操作 • 构成了一个矩形 • 两个手指靠近或远离
• 矩形变化面积
• 设定放大或缩小 • 缩放的程度
• 不需要确定触摸的精确位置
• 只需确定手势相对位置和相对 运动
旋转手势
• 操作特点• 手指转动过程构成了弧形轨迹
• 斜线式两点构成了矩形 • 矩形形状的变化决定了旋转方向
多点触摸识别位置的触摸截屏图
多点触摸识别位置
电容式触摸屏结构（三层）
电容式触摸屏结构（二层）
电容式触摸屏结构（单层）
触摸按键
• 触摸感应的应用方式通常有触摸按键、滑条、触 摸板和触摸屏；
• 触摸按键的大小如何确定？
• 一般来讲，触摸按键感应块的大小与手指的大小相仿为宜， 如果按键感应块太小，手指触摸而产生的电容变化Cf就会 变小，影响灵敏度，但按键感应块相对手指太大，对Cf的 贡献并不会增加，只是增加了按键感应块的触摸区域；
IC选择要点
• • • • • 通迅接口类型：IIC，SPI，USB 电压匹配 支持屏体大小尺寸 结构设计 IC厂商的支持力度
The end,Thank you!
下课啦！！！
• 自电容检测的是每个感应单元的电容（也就是寄生电
容Cp，相当于自电容Cs）的变化。
•
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。
自电容和互电容两者区别
• 自电容–self-capacitor测量信号线本身的电容优点：简单，
触摸屏及其应用
报警 模式
报警记录(历史) 报警总计(频率) 清除记录 画面清单
测试 模式
数据文件 调试操作 通信监视 设定时间开关 数据传送
其它 模式
打印输出 密码 环境设置
承德技师学院电气工程系
韩志民
触摸屏及其应用 5．1．5 触摸屏的操作和系统设置
1．启动 启动是指从打开GOT电源到选择相应模式的过程，GOT启动流程如图5—6所示。
如图5—5所示为GOT与PLC的连接，图5—5a为GOT与FX1、FX2、FX2c、 A型PLC的连接示意；图5—5b为GOT与FXo、FX0s、FXon、FX2N、FX2Nc型 PLC的连接示意。①为MT4300C， ②为电缆FX-40DU-CAB(3 m)或FX 一40DU-CAB-10M(10 m)，③为 FX-50DU—CAB(3 m)，FX一 50DU—CABO(3 m)或FX一50DU— CABO一10M(1 m)，FX一50DU— CABO(10m)，FX一50DU—CABO 一20M(20m)，FX一50DU— CABO(30 m)，④为FX1、FX2、 FX2c系列PLC，⑤为A系列PLC， ⑥为FXo、FX0S、FX0N、FX2N、 FX2nc系列PLC。
承德技师学院电气工程系
韩志民
触摸屏及其应用 5．1．4 GOT触摸屏的功能模式
GOT触摸屏有6种模式，操作人员可以通过选择相应模式使用其各个功能。模 式及对应的功能见表5—3。 表5－3模式GOT触摸屏模式及对应功能
功能 字符显示 绘图 灯显示 图形显示 显示字母和数字 显示直线、圆或长方形等图形 屏幕上指定区域以指示灯的形式，根据PLC中位元件的ON/OFF状态进行切换显示 可以以棒图、线形图和仪表面板的形式显示PLC中字元件的设定值和当前值 可以以数字的形式显示PLC中字元件的设定值和当前值 可以改变PLC中字元件的设定值和当前值 功能概要
触摸按键介绍
NC NC/CONN
NC/10K 1/16W 5%3.9K OHM 1/16W
CN402 NC/0R05 1/16W NC/0R05 1/16W 1 2 3 4 5 6
2
2
C413 NC/0.1uF/16V ZD402 NC/UDZSNP5.6B
C414 NC/0.1uF/16V
2
C415
C416
R404 NC/10K 1/16W 5%
11
36系列Touch key与一般按键的不同
１．36系列Touch key：主要靠按键板IC使用I2C协议与scalar通信，通过按键 组合实现特定功能,可摆脱按对按键板硬件回路的依赖，其只受所选Touch key IC影响（选用的Touch key IC本身需要同时对两个输入信号进行有效识别）。 传统机械式key：目前使用scalar IC检测key board的按键大多为三个Ｉ/Ｏ口 （power/key1/key2），两个按键如果在同一回路上，同时按下此两个按键，受 scalar检测电压范围精度影响，较难对这个压降进行有效判断，不但难以同时 实现两个按键的操作，而且容易引起误动作。
2
3
BL UE
LED001
OR AN GE
1
Rotate 90 degree
2 2
R001 LED_1 0R05 1/10W 5% R002 LED_2 100R 1/10W 5%
UDZSNP5.6B ZD005
UDZSNP5.6B ZD004
1
1
Add ESD
13
36系列Touch key使用注意事项
C417 NC/0.1uF/16V
CONN
ZD404 NC/UDZSNP5.6B
触摸屏分类介绍及比对
LCM
On-cell
Top Polarizer Top Glass
Bottom Glass Bottom Polarizer
Backlight
LC
TP
LCD
On-cell: On Cell是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的 方法，即在液晶面板上配触摸传感器，相比In Cell技术难度降低不少。 代表厂商：三星、日立、LG等
说明I/O 1.8V，那么就是要内接1.8V电压。 2). AA区、VA区
Sensor AA区的尺寸一定要大于Lens VA区。（一般要大1mm）\ VA区对角线尺寸决定设备的尺寸。（平板7#） 3). Bonding区 通过Bonding区可判定ITOO走线是SITO/DITO 4). FPC部件区尺寸：是否适合IC尺寸
1. FPC layout图审核项目表：
FPC Layout Check list_v2.xls
2. 按键: 实体按键、虚拟按键 实体按键：TX/RX 需占用通道。TX必须单独一根通道（如果是多个按键，则 是这一根TX通道将多个按键串联在一起）RX则可以与面内共用通道。 虚拟按键：虚拟按键是通过报点坐标判定按键位置。
In-cell
Top Polarizer Top Glass
LC
Bottom Glass Bottom Polarizer
Backlight
TP
CF Glass
TFT Glass
In-cell: In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在显示屏内 部嵌入触摸传感器功能，这样能使屏幕变得更加轻薄。同时In-Cell屏幕还要 嵌入配套的触控IC，否则很容易导致错误的触控感测讯号或者过大的噪音。 代表厂商：APPLE
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距离之比 = 电阻之比 = 电压之比
1、通常（RX1+RX2）和（ RY1+RY2 ）值是已知的。 2、X方向和Y方向的分压比 = 距离之比，可以算出RX1、RX2、RY1、RY2四个电阻值。 3、RZ是触点电阻，按压力越大，RZ越小。 4、根据测量值Z1、Z2的电压比值和RX1、RY2阻值，可算出RZ，即Z坐标。
该电场为高频交变电场。
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两个导电层，每个导电层相互垂直 镂空，形成点阵形式的电容，通过扫描 行列电容的变化，感知触摸位置。
定位精度取决于点阵电容的数量， 以及屏的大小。
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电容屏简介
多点触控之反射式电容屏：
表面电容式触摸屏只有单点触控。 投射电容式触摸屏有多点触控的概念。 但是，投射式电容屏在多点触控时，会出现“鬼点”，需要特殊处理。
猜一下，哪几个是“鬼点”？
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Thank you
还有什么疑问请提出，联系本人： 也可以以发送邮件到
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六线电阻屏，比五线电阻屏多了接地层，用于屏蔽电磁干扰。
还有七线、八线电阻屏，用得较少，原理同四线电阻屏，仅仅是 提高精度，减少线上电阻的影响。
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电容屏简介
原理：
表面式触摸屏
投射式触摸屏
在ITO导电层施加电场，当有 手指触碰屏表面时，屏表面和手指 之间形成电容，电流就从导电层的 四个角的导线流向手指。测量四个 角的电流大小，根据比例可算出手 指的触摸位置。
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触摸按键的原理与实现
软件识别方法：
1、初始化定时器，捕获模式，上升沿捕获，计数器寄存器置零； 2、初始化IO为推挽输出，置IO输出0，给电容放电； 3、延时； 4、初始化IO为浮空输入，如果需要（不同MCU），设置复用模式为定时器输入通道； 5、开启定时器上升沿捕获中断，启动定时器计时； 6、等待定时器上升沿中断； 7、在中断中，关闭中断源，读取捕获值； 8、主循环中与原始值比较，判断是否被触摸了。 9、重复2~9。
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触摸按键的原理与实现
如何适应不同的硬件，抛砖引玉：
1、不同材质、极板面积、极板距离的触摸按键： 设置电容值增量因子；
2、相同性质的触摸按键，数量不同： 构造触摸按键结构体，修改数组大小适应不同数量的触摸按键。
······
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电阻屏简介
原理： 以四线电阻屏为例：
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电阻屏简介
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电阻屏简介
四线，五线，六线之分：
1、五线电阻屏测量原理和四线电阻屏一样； 2、不同点在于，五线电阻屏的X、Y电极位于同一个ITO导电层， 分时加载X电场和Y电场。另一个ITO导电层仅作为导体用。 3、五线电阻屏没有Z坐标。
五线电阻屏（四千万）要比四线电阻屏（一百万）耐用，经常按压 的ITO导电层不参与电阻分压测量，不必考虑导电层的厚薄是否均匀，此 外，即使导电层受按压破裂，也影响不大，只要有电气连接即可。
讲述内容
一、触摸按键的原理和实现
1、原理 2、影响触摸灵敏度的因素 3、软件识别方法 4、如何适应不同硬件，抛砖引玉
二、电阻屏简介
1、原理 2、四线、五线、七线、八线之分
三、电容屏简介
1、原理 2、多点触控之反射式电容屏
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触摸按键的原理与实现
原理：
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VCC
R
C0
无触摸时的电路模型
VCCRC0 NhomakorabeaC’
有触摸时的电路模型
Logo
触摸按键的原理与实现
影响触摸灵敏度的因素（提高电容增量）：
1、基准电容： 板材、板厚、电极面积、杂散电容（走线电容）
2、形状（规则形状，不规则形状） 3、布局（触摸焊盘和走线方式） 4、外部干扰 5、上拉电阻大小 6、采样时钟的频率
触摸盘的面积尽 可能与手指触摸面积 一样大，无关手指触 摸的部分的寄生电容 尽量小。