电容式触控技术原理介绍

電容式觸控技術原理介紹

觸控技術依感應原理可分為電阻式（Resistive）、電容式（Capacitive）、音波式（Surface Acoustic Wave）及光學式（Optics）等四種。本文將針對公共使用（Public Application）層面應用較廣的電容式技術原理作介紹。

市場概況

電容式觸控技術於20多年前誕生，早期由美商3M公司獨占整個電容式觸控面板的國際市場。在幾年前由於基本專利到期，全球觸控面板的生產業者紛紛加入開發電容式觸控面板事業領域中，期待有所發揮。

電容式觸控產品具防塵、防火、防刮、強固耐用及具有高解析度等優點，但有價格昂貴、容易因靜電或溼度造成誤動作等缺點。電容式技術應用範圍非常廣泛，主要包括：(1)金融系統（Banking）：如提款、售票系統。(2)醫療衛生系統（Health Care）。

(3)公共資訊系統（Public Information）。(4)電玩娛樂系統（Entertainment）。■工作原理

電容式觸控面板的應用需由觸控面板（Touch Panel）、控制器（Touch Controller）及軟體驅動程式（Utility）等3部分分別說明。

■觸控面板

一般電容式觸控面板是在透明玻璃表面鍍上一層氧化銻錫薄膜（ATO Layer）及保護膜（Hard Coat Layer）而與液晶銀幕（LCD Monitor）間則需作防電子訊號干擾處理（Shielded Layer）。下圖為電容式觸控面板的側面結構。

人與觸控面板沒有接觸時，各種電極（Electrode）是同電位的，觸控面板沒有上沒有電流（Electric Current）通過。當與觸控面板接觸時，人體內的靜電流入地面而產生微弱電流通過。檢測電極依電流值變化，可以算出接觸的位置。玻璃表面上氧化銻錫薄膜（ATO）層有電阻係數，為了得到一樣電場所以在其週邊安裝電極，電流從

四邊或者四個角輸入。

從4條邊上輸入時，等電場是通過4角周圍的電阻小於4條邊上的阻抗分配方式所得到的。對實際應用而言，有在透明導電膜（ATO Layer）上安裝一組電阻基版類型；也有對透明導電膜（ATO Layer）作蝕刻所行成的類型。從4角輸入時，一般通過印刷額緣電阻與透明導電膜（ATO Layer）組合得到等電場。

從4條邊上輸入時，根據上下、左右電流比計算就可以得出，檢測方法較為簡單。從4條角輸入時，檢測方法要得出與4條邊的距離比，位置計算也較為複雜。舉例來說，假設觸控面板位置中心為0，X軸與Y軸位置可以下面方程式計算出：

X軸：L1＋L4－L2－L3／L1＋L2＋L3＋L4

Y軸：L3＋L4－L1－L2／L1＋L2＋L3＋L4

控制器

控制器（Touch Controller）也是電容式觸控面板應用上不可或缺的一員，由於不平衡的透明導電膜（ATO Layer）厚度會造成工作位置精度的偏差，且觸控面板做的愈大此情形愈加明顯。因此為了得到正確位置精度，需藉由控制器作線性分析及補償。

控制器經由多點（多為25點）線性補償功能（Multi-point Linearity Compensation Function），將補償數據（Compensation Data）紀錄於EEPROM 中，以對通過不平衡的透明導電膜而引起的偏差進行補償。通常此對策能將線性偏差（Accuracy Tolerance）控制在1％以下。

但上述情形是建立在理想狀況下，實際操作時，「漂移現象」（Drift Phenomenon）一直是電容式觸控面板應用亟待克服的問題，由於流經電容式觸控面板訊號是非常微弱的，且直接受溫度、溼度、手指濕潤程度、人體體重、地面干擾與線路寄生電容所影響，而多點線性補償功能祇能解決局部區域線性問題，無法解決整體的漂移現象。

■軟體驅動程式

軟體驅動程式（Utility）對於不同作業平台支援的能力通常反映在一家公司的競爭力及市佔率上，一般軟體驅動程式所支援的作業平台：

?微軟Windows OS：95, 98, Me, 2000, NT4, XP and Tablet PC Edtion ?微軟Windows CE：2.12, 3.0, https://www.360docs.net/doc/9318593954.html, and 5.0

?Linux：RedHat 9.0, Mandrake 9.2, SuSE 10.0, Yellow Dog 3.x and Fedora Core 4

?Dos及iMac 9.0 and 10.X版本

另外對於操作使用者來說，軟體驅動程式所支援的功能也是選購時的考量。一般多同時支援RS232及USB的通訊介面，2048×2048的螢幕解析度（Resolution），4

點校正（4 Point Calibration）、25點線性補償功能，微軟Windows作業平台下支援多國語系，螢幕旋轉（Monitor Rotation）及多重螢幕（Multi-monitor Supported）等功能。

电容式触摸按键设计指南

Capacitive Touch Sensor Design Guide October 16, 2008 Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.1YU-TECH-0002-012-1

(3) (3) (5) (9) (11) (11) (17) (20) Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.2YU-TECH-0002-012-1

Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.4 YU-TECH-0002-012-1 3. 4. Front Panel Sensor Pad Sensor Pad Electroplating Or Spray Paint Nothing

Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.5 YU-TECH-0002-012-1 1. (FPC) ITO (Membrane) ITO ITO ( 10K ) FPC ITO MEMBRANE PCB

Copyright ? 2007-2008 Yured International Co., Ltd.6 YU-TECH-0002-012-1 2.ITO LCD ITO ( 10K ) 3. 1mm 8mm ( 8mm X 8mm ) 1mm 8mm X 8mm 2mm 10mm X 10mm 3mm 12mm X 12mm 4mm 15mm X 15mm 5mm 18mm X 18mm ( ) 196.85 mil (5mm) 0.254mm(10mil) 2mm 5mm 2mm

单通道电容式触控芯片XC2861规格书

单通道电容式触摸键控制芯片 XC2861

目录 1概述 (3) 1.1 特性 (3) 1.2 系统框图 (4) 2管脚定义 (5) 3功能描述 (6) 4电气特性 (7) 5关键特性 (8) 5.1 环境自适应能力 (8) 5.1.1环境漂移跟随 (8) 5.1.2环境突变校准 (8) 5.2 接近检测 (8) 6用户设置 (9) 6.1 灵敏度设置 (9) 6.2 休眠与唤醒控制信号 (9) 7应用指南 (10) 7.1 触摸键 (10) 7.2 接近检测 (11) 8PCB设计 (12) 8.1 触摸键设计 (12) 8.1.1触摸键 (12) 8.1.2触摸键的常用结构 (12) 8.1.3触摸键设计 (13) 8.2 PCB布线 (13) 9封装 (14)

1概述 XC2861是矽励微电子推出的一款支持宽工作电压范围的单输入单输出电容式触摸键控制芯片。 XC2861内部集成高分辨率触摸检测模块和专用信号处理电路，以保证芯片对环境变化具有灵敏的自动识别和跟踪功能，且内置特殊算法以实现防水、抗干扰等需求。该芯片可满足用户在复杂应用中对稳定性、灵敏度、功耗、响应速度、防水、带水操作、抗震动、抗电磁干扰等方面的高体验要求。 XC2861为方便用户在应用中可对触摸键的灵敏度进行自主控制，特设置了两位灵敏度控制位。用户只需在PCB设计中对这两个管脚的逻辑电平值进行设置，就能自由选择在具体应用中芯片体现出的检测灵敏度。 XC2861还内置了上电复位及电源保护电路，在典型应用中可无需任何外部器件，也无需软件、程序或参数烧录。芯片应用的开发过程非常简单，最大限度的降低了方案成本。 XC2861可广泛适用于移动电源、自拍杆、遥控器、灯具调光、各类开关以及小家电和家用电器控制界面等应用中。 1.1特性工作电压：2.5V~5.5V 高灵敏度的触摸检测通道，CMOS电平输出无需进行参数烧录 4级灵敏度可调（通过设置两位管脚的逻辑电平实现）响应速度快抗电磁干扰能力强防水及带水操作功能接近检测功能独特的环境跟踪和自适应能力低功耗（典型工作电流< 25uA）内置上电复位（POR）和电源保护电路可进入休眠控制

电容式触摸屏设计规范精典

电容式触摸屏设计规范【导读】：本文简单介绍了电容屏方面的相关知识，正文主要分为电子设计和结构设计两个部分。电子设计部分包含了原理介绍、电路设计等方面，结构设计部分包好了外形结构设计、原料用材、供应商工艺等方面【名词解释】 1. V.A区：装机后可看到的区域，不能出现不透明的线路及色差明显的区域等。 2. A.A区：可操作的区域，保证机械性能和电器性能的区域。 3. ITO：Indium Tin Oxide氧化铟锡。涂镀在Film或Glass上的导电材料。 4. ITO FILM：有导电功能的透明PET胶片。 5. ITO GALSS：导电玻璃。 6. OCA：Optically Clear Adhesive光学透明胶。 7. FPC:可挠性印刷电路板。 8. Cover Glass（lens）：表面装饰用的盖板玻璃。 9. Sensor：装饰玻璃下面有触摸功能的部件。（Flim Sensor OR Glass Sensor）【电子设计】一、电容式触摸屏简介电容式触摸屏即Capacitive Touch Panel（Capacitive Touch Screen），，根据应CTP和互电容式CTP。根据其驱动原理不同可分为自电容式CTP简称．用领域不同可分为单点触摸CTP和多点触摸CTP。 1、实现原理电容式触摸屏的采用多层ITO膜，形成矩阵式分布，以X、Y交叉分布作为电容矩阵，当手指触碰屏幕时，通过对X、Y轴的扫描，检测到触碰位置的电容变化，进而计算出手指触碰点位置。电容矩阵如下图1所示。 1 电容分布矩阵图电容变化检测原理示意简介如下所示：名词解释：：真空介电常数。ε0 ε2：不同介质相对真空状态下的介电常数。ε1 、d2S2d1S1、、、分别为形成电容的面积及间距。

电容式触控技术及方案

电容式触控技术主要是应用人力的电流感应技术进行工作。当手指触摸到金属层上时，人体电场、用户和触控屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，这个电流从触控屏四角上的电极中流出，经过四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。目录 ?电容式触控技术优点 ?电容式触控技术缺点 ?电容式触控技术的工作原理 ?ADI的电容式触摸技术解决方案 ?电容式触控技术的发展动力及趋势电容式触控技术优点 ?与电阻式触控屏和电磁式感应板相比，电容式触控屏表现出了更加良好的性能。由于轻触就能感应，使用方便。而且手指与触控屏的接触几乎没有磨损，性能稳定,经机械测试使用寿命长达30年。另外，电容式触控屏原理整个产品主要由一块只有一个高集成度芯片的PCB组成，元件少，产品一致性好、成品率高。电容式触控技术缺点 ?代表流行风向标的iPhONe上使用电容式触控屏无疑进一步印证了其拥有的各项优势。然而，瑕不掩瑜，电容电容式触控屏原理式触控屏也面临着以下一些挑战:由于人体成为线路的一部分，因而漂移现象比较严重：电容式感应输入技术在中小尺寸平板显示器上输入或控制点状目标(如点击软键盘上的电话号码或输入中英文字)时的性能有待改进：温度和湿度剧烈变化时性能不够稳定，需经常校准：不适用于金属机柜：当外界有电感和磁感的时候，可能会使触控屏失灵。电容式触控技术的工作原理 ?

电容式触控面板的应用需由触控面板(Touch Panel)、控制器(Touch CONtroller)及软件驱动程序(Utility)等3部分分别说明。 ? 触控面板 ? 一般电容式触控面板是在透明玻璃表面镀上一层氧化锑锡薄膜(ATO Layer)及保护膜(Hard Coat Layer)而与液晶银幕(LCD Monitor)间则需作防电子讯号干扰处理(Shielded Layer)。下图为电容式触控面板的侧面结构。 ? 人与触控面板没有接触时，各种电极(Electrode)是同电位的，触控面板没有上没有电流(ELECTRIC Current)通过。当与触控面板接触时，人体内的静电流入地面而产生微弱电流通过。检测电极依电流值变化，可以算出接触的位置。玻璃表面上氧化锑锡薄膜(ATO)层有电阻系数，为了得到一样电场所以在其外围安装电极，电流从四边或者四个角输入。 ? 从4条边上输入时，等电场是通过4角周围的电阻小于4条边上的阻抗分配方式所得到的。对实际应用而言，有在透明导电膜(ATO Layer)上安装一组电阻基版类型;也有对透明导电膜(ATO Layer)作蚀刻所行成的类型。从4角输入时，一般通过印刷额缘电阻与透明导电膜(ATO Layer)组合得到等电场。 ? 从4条边上输入时，根据上下、左右电流比计算就可以得出，检测方法较为简单。从4条角输入时，检测方法要得出与4条边的距离比，位置计算也较为复杂。举例来说，假设触控面板位置中心为0，X轴与Y轴位置可以下面方程式计算出: ? X轴:L1+L4-L2-L3/L1+L2+L3+L4 ? Y轴:L3+L4-L1-L2/L1+L2+L3+L4

电容式触控电路设计的七个步骤

电容式触控电路设计的七个步骤文章来自赣州宇辉仪器设备有限公司https://www.360docs.net/doc/9318593954.html, 中心议题：电容式触控电路设计的七个步骤电容式触控技术在厨房设备中的应用已经有几年了，例如在烤箱和煎锅的不透明玻璃面板后面采用分离按键实现。这些触摸控制键逐渐替代了机械按键，因为后者具有使用寿命短、不够卫生等方面的问题，而且还有在面板上开孔安装按键的相关成本，图1是电容式感应技术原理示意图。图1 技术原理示意图电容式感应技术由于具有耐用、较易于低成本实现等特点，而逐渐成为触摸控制的首选技术。此外，由于具有可扩展性，该技术还可以提供其它技术所不能实现的用户功能。在显示屏上以软按键方式提供用户界面，这通常被称为触摸屏。触摸输入滚动/指示功能器件，例如iPod音乐播放器上的点击式转盘，这类器件在消费市场已经获得广泛的认可，正在逐渐出现在更多的消费设备市场。有两种基本类型的滚动器件：第一种是绝对报告类型，提供直接位置输出报告；另外一种是相对类型，这类器件提供用来增加或减少某个值的直接报告。使用电容式感应的IC设计感应开关电路板与其它电路的开发流程略有不同，因为电容式开关的设计上会受到机构与其它电路设计上的影响，会有比较多的调整程序，所以需要一个比较复杂的开发流程，现就以出道较早且具有代表性的“Quantum ”产品的开发流程及要点介绍给大家，希望对需要的朋友有所帮助。 1.机构设计 a.面板的材质必须是塑胶，玻璃，等非导电物质。 b. 在机构设计阶段同时也必需设计操作流程，以选择合适的产品，如果是按键的产品，要考虑是否有复合按键的设计，或是综合滑动操作及按键操作等，如果

是以滑动操作的产品，就必须考虑是否需要切割出按键。 c.由於感应电极与面板接触点之间不能有空隙，所以机构设计上必须考虑将感应验路板直接黏贴在外壳面板的内侧，以及考虑面板的组装方式。 d.同样的，感应电极与手指之间不能有金属层夹在中间，所以面板上不可以有金属电镀及含金属超过15%的喷漆等会形成导电层的设计。 e.如果必须电镀或高金属含量漆，请在按键区域的边缘保留一圈不要电镀或喷漆，用以隔绝其他感应开关。 f.如果面板是有弧度而非平面，可以利用软板、弹簧、导电橡皮等导电物将感应电极延伸到面板上，并在面板内侧制造出感应电极，如果面板与感应电极之间有空隙也可以用这个方式填补空隙，或加厚感应电极区域的面板。 g.机构设计的外壳厚度会影响感应电极的大小，所以必须先完成机构设计，才能接续开发流程。 h.如果感应电路板後面有大片金属或电路板，必须保留若干空隙，以避免灵敏度降低或干扰感应电极，如果是金属板，金属板必须接地，空隙保留至少0.3mm 以上，如果是电路板，尽量减少高频电路经过，并保留至少1.0mm的空隙。 i.有上述状况的感应电路板，虽然保留了足够的间距，最好能将感应电极再加大，以利後续调整灵敏度的步骤。 j.感应电极可以用电路板铜箔来做，亦可以采用FPC软性电路板，ITO蚀ORGACON （CARBON）印刷等导电物质。 2. 决定感应电极的尺寸 a. 依照机构设计的面板厚度决定感应电极的最小尺寸，面板厚度1mm时感应电极最小3mm直径的圆，面板厚度7mm时感应电极最小10mm直径的圆，在机构及电路板空间的允许下尽量将感应电极加大。

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。

电容式触控技术入门及实例解析

电容式触控技术入门及实例解析洪锦维著化学工业出版社 1.Pixcir IC 特点： (1) 2.触控技术的瓶颈 (1) 3.电容式触控芯片设计方法 (3) 1)开关电容法Switched Capacitor Method (3) 2)充电转换法(Charge Transfer Method) (4) 3)张驰振荡法(Relaxation Oscillator Method) (6) 4)串联电容分压法(Series Capacitor V oltage Division Method) (7) 1.Pixcir IC 特点： 1)采用低压制程0~3.3V 每秒充放电30million次。E=1/2CU2 ，可知较低的电压可以减少充放电过程中的能量损耗。 2)高压制程的输入一般是1.8～5V,扫描脉冲一般为10V+，所以需要增加DC/DC 电路，模拟电路设计增加了芯片体积与功耗。使用高压制程是为了提高信噪比。 3)Pixcir的Tango系列芯片均使用S-R扫描算法进行抗干扰处理。对于单指，S-R 算法几乎可以将干扰降低为0；对于多指，Pixcir使用软件模拟出一个实际的干扰曲线，通过调整SPI速度，可以使驱动信号曲线远离干扰曲线，提高抗干扰能力。 2.触控技术的瓶颈 1)floating 若在不接地的环境下使用，如木制桌椅上，会产生划线断点不连续现象。多指使用过程中，若无可靠GND回路，手指间信号会发生相互干扰。

Drive Drive Poor Return 解决方法： ①设备机壳采用技术设计（Iphone 外围的不锈钢圈），保证手持时人体与大地相连接通放电回路。 ② 内部增加GND 裸露金属面积，使用电磁辐射方式释放多余电荷。 2)AC Noise 连接充电器时，AC~DC 滤波不完全，引起纹波干扰。（<100MV ）解决方法：保证充电器达到芯片设计水平；增加设备主板内部滤波模块。 3)大手指问题大拇指用力按压，会判断为两个或多个触摸。 4)线性度。 5)形变导致的错误报点组装或使用过程中，TP 形变或由于设备内部金属机构位移会造成sensor 对地电容发生变化产生错误报点。 6)手指分离两指在间距很小时划线，区分两条轨迹。

互电容式触摸屏技术浅析

自从计算机问世以来，人们就一直在思考如何以更有效的方式实现人与计算机的对话，也即所谓的人机交互技术。容式触摸技术，特别是互电容技术由于具有直接、高效、准确、流畅、时尚等特点，极大程度提高了人和计算机对话的效率和便利性，未来必将替代鼠标和键盘，成为未来消费的主流。投射电容屏触摸检测原理投射电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型。在玻璃表面用ITO(一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触摸点的坐标。如果是单点触摸，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组合出的坐标也是唯一的；如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，则在X和Y方向分别有两个投影，则组合出4个坐标。显然，只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的”鬼点”。因此，自电容屏无法实现真正的多点触摸。互电容屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自电容屏的区别在于，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

电容式触摸屏控制器介绍

电容式触摸屏控制器介绍引言电阻式触摸屏有过其鼎盛时期，但不可否认它们已日薄西山。很明显，它更加适合于低成本的设计。使用这些设计的用户必须戴手套，例如：在医疗、工业和军事环境下。然而，电容式触摸屏却获得了普遍的使用，今天市场上销售的主流智能手机和平板电脑都使用了电容式触摸屏。电阻式与电容式触摸屏比较电阻式和电容式触摸屏都使用氧化铟锡(ITO)传感器，但使用方式却截然不同。电阻式触摸屏利用人体触摸的机械作用力来连接ITO的两个柔性层(图1a)，而电容式触摸屏控制利用的是：基本上而言，人本身就是移动的电容器。触摸ITO时，会改变系统可感知的电容水平(图1b)。图1 触摸屏设计比较电容式触摸屏受到消费者的青睐，主要有两个原因： 1、电容式触摸屏使用两层TIO，有时使用一层。它利用一个与棋盘格类似的有纹理传感器(图2)，因此它可以使用一个整片覆盖在LCD上，从而带来更加清楚透亮的屏幕。

2、由于电容式触摸屏控制使用电解电容方法实现检测，安全玻璃层可放置于顶层来实现密封，这与电阻屏的聚氨酯柔性层不同。它还给用户带来一种更加耐用的设计。图2 TIO行与列重叠形成一个完整的传感器片电容式触摸屏设计考虑电容式触摸屏的设计人员面对三大主要问题：功耗、噪声控制与手势识别。本文后面部分将为你逐一讲解。功耗今天的电池供电型设备如此之多，功耗是我们需要考虑的关键系统问题之一。诸如TI 的TSC3060等器件，便是按照低功耗要求设计的。在标准工作条件下，它的功耗小于60mA。在对触摸行为进行检测时，它的功耗更可低至11 μA。在相同工作状态下，它比其竞争者至少低了一个数量级。市场上的许多解决方案一开始都是设计为微控制器，然后再逐渐发展为电容式触摸屏控制器。一开始就设计为电容式触摸屏控制器的器件，没有会消耗额外电流和时钟周期的多余硬件。大多数系统都已有一个主中央处理器，其可以是数字信号处理器、微处理器或者微控制器单元(MCU)。因此，为什么要给一个已经经过精密调整的系统再增加一个引擎

多点触摸电容屏技术实现

https://www.360docs.net/doc/9318593954.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

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

TI官方文档：电容式触摸屏使用说明(风火轮)

Application Report SLAA491B–April2011–Revised July2011 Getting Started With Capacitive Touch Software Library MSP430 ABSTRACT The objective of this document is to explain the process of getting started with the Capacitive Touch Software Library.There are multiple ways to perform capacitive touch sensing with the MSP430?.This document gives an overview of the methods available,the applicable target platforms and example projects to start development.Example projects accompanied with a step-by-step walkthrough of library configuration with the Capacitive Touch BoosterPack based on the LaunchPad?Value Line Development Kit(MSP-EXP430G2)using the MSP430G2452are also presented. Software collateral and Example Project Files for Code Composer Studio?4.2.1and IAR Embedded Workbench?5.20can be downloaded from the MSP430Capacitive Touch Sensing Landing Page. Contents 1Overview of Capacitive Touch Sensing Methods (2) 2Example Projects (3) 3References (16) Appendix A Current Measurements (17) List of Figures 1Library Architecture (2) 2Capacitive Touch BoosterPack:Element Port/Pin Assignment (4) 3File and Directory Structure (9) 4Code Composer Studio New Project Wizard–Target MCU Device Selection Step (10) 5Code Composer Studio Project Properties Window–Predefined/Preprocessor Symbols (11) 6Code Composer Studio Project Properties Window–Enable GCC Extensions Option (12) 7Code Composer Studio Project Explorer View(C/C++Tab) (12) 8Code Composer Studio Project Properties Window–Include Options (13) 9IAR Project Options–Target Device (14) 10IAR Project Options–Preprocessor Options (14) 11IAR Project Options–FET Debugger (15) 12IAR Project Explorer View (15) List of Tables 1Overview of Capacitive Touch Measurement Methods(Supported by the Library) (3) 2Description of the Example Projects (10) 3Current Measurements for Example Projects (17) MSP430,LaunchPad,Code Composer Studio are trademarks of Texas Instruments. IAR Embedded Workbench is a trademark of IAR Systems AB. All other trademarks are the property of their respective owners. 1 SLAA491B–April2011–Revised July2011Getting Started With Capacitive Touch Software Library Submit Documentation Feedback Copyright?2011,Texas Instruments Incorporated

电容式触摸屏的通讯接口设计方案

电容式触摸屏的通讯接口设计方案随着手机、PDA等便携式电子产品的普及，人们需要更小的产品尺寸和更大的LCD显示屏。受到整机重量和机械设计的限制，人机输入接口开始由传统的机械按键向电阻式触摸屏过渡。2007年iPhone面世并取得了巨大成功，它采用的电容式触摸屏提供了更高的透光性和新颖的多点触摸功能，开始成为便携式产品的新热点，并显现出成为主流输入接口方式的趋势。一、 Cypress TrueTouch?电容触摸屏方案介绍 Cypress PSoC技术将可编程模拟/数字资源集成在单颗芯片上，为感应电容式触摸屏提供了TrueTouch?解决方案，它涵盖了从单点触摸、多点触摸识别手势到多点触摸识别位置的全部领域。配合高效灵活的PSoC Designer 5.0 开发环境，Cypress TrueTouch?方案正在业界获得广泛的应用。图1是Cypress TrueTouch?方案中经常使用的轴坐标式感应单元矩阵的图形，类似于触摸板，将独立的ITO 感应单元串联在一起可以组成Y 轴或X 轴的一个感应单元，行感应单元组成Y 轴，列感应单元组成X 轴，行和列在分开的不同层上。多点触摸识别位置方法是基于互电容的触摸检测方法（行单元上加驱动激励信号，列单元上进行感应，有别于激励和感应的是同一感应单元的自电容方式），可以应用于任何触摸手势的检测，包括识别双手的10 个手指同时触摸的位置（图2）。它通过互电容检测的方式可以完全消除“鬼点”，当有多个

触摸点时，仅当某个触摸点所在的行感应单元被驱动，列感应单元被检测时，才会有电容变化检测值，这样就可以检测出多个行 / 列交*处触摸点的绝对位置。图1 轴坐标式感应单元矩阵的图形

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

ITO触摸屏原理及基础知识

ITO触摸屏原理及基础知识 2008-08-01 22:41 目前主要有几种类型的触摸屏，它们分别是：电阻式（双层），表面电容式和感应电容式，表面声波式，红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类，一类需要ITO,比如前三种触摸屏，另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。触摸屏在我们身边已经随处可见了，在PDA等个人便携式设备领域中，触摸屏节省了空间便于携带，还有更好的人机交互性。目前主要有几种类型的触摸屏，它们分别是：电阻式（双层），表面电容式和感应电容式，表面声波式，红外式，以及弯曲波式、有源数字转换器式和光学成像式。它们又可以分为两类，一类需要ITO,比如前三种触摸屏，另一类的结构中不需要ITO, 比如后几种屏。目前市场上，使用ITO材料的电阻式触摸屏和电容式触摸屏应用最为广泛。电阻式触摸屏 ITO 是铟锡氧化物的英文缩写，它是一种透明的导电体。通过调整铟和锡的比例，沉积方法，氧化程度以及晶粒的大小可以调整这种物质的性能。薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜上沉积时，反应温度要下降到150度以下，这会导致ITO氧化不完全，之后的应用中ITO会暴露在空气或空气隔层里，它单位面积阻抗因为自氧化而随时间变化。这使得电阻式触摸屏需要经常校正。图一是电阻触摸屏的一个侧面剖视图。手指触摸的表面是一个硬涂层，用以保护下面的PET层。PET层是很薄的有弹性的PET薄膜，当表面被触摸时它会向下弯曲，并使得下面的两层ITO涂层能够相互接触并在该点连通电路。两个ITO层之间是约千分之一英寸厚的一些隔离支点使两层分开。最下面是一个透明的硬底层用来支撑上面的结构，通常是玻璃或者塑料。

表面电容式触摸技术

电容式触摸技术与目前市场占有率最高的传统电阻式触摸技术相比，为使用者带来了多项优点，包括：高达97%的穿透率与更真实的色彩呈现为我们带来更佳的视觉享；触摸功能的实现只需轻触甚至不必实际与屏接触的特性，为用户带来更轻松灵活的操控性；更长的使用寿命，电容屏的触摸寿命约为两亿次，为四线电阻屏(一百万次)的两百倍，五线电阻屏(四千万次)的五倍。电容式触摸技术侦测的信号来自于因触碰而引起的微量变化。按工作原理的不同，可大略分为表面电容式触摸技术(SCT, Surface Capacitive Touch)与投射电容式触摸技术(PCT, Projected Capacitive Touch)。前者常见于大尺寸户外应用，如公共信息平台(POI)及公共服务（销售）平台（POS）等产品上，而后者则因苹果公司推出的多点触摸手机iPhone而炒得沸沸扬扬。从触摸技术发展的过程上来看，最早导入触摸技术的市场是工业控制领域，其目的是将繁复且面积庞大的机械设备控制盘，整合到单一窗口、多重分页的屏幕上，当时使用的是中大尺寸电阻屏。然而电阻屏的寿命与耐受性不足等缺憾，实在无法满足工控领域的需求，也因此，当中大尺寸SCT刚一问世，高端设备机台立即改用SCT方案。直到2003年前后，由于电阻屏制造成本降低，开始有小尺寸被应用在PDA、GPS等可携式产品中，触摸技术正式进入消费性市场。2006年，iPhone采用小尺寸PCT，其绝佳的光学特性与多点触摸功能掀起一阵风潮，成为近年来最受瞩目的触摸技术。从以上不难发现，目前以小尺寸为主流的消费性市场在触摸技术的选择上仅有电阻式与投射电容式两种，前者虽然成本低廉，但是不佳的光学表现与耐受性长期受到市场诟病；后者虽有多项优点，但真正能量产的供货商屈指可数，售价自然相当昂贵，以致仅见于少数高单价产品上。目前小尺寸市场之所以很少使用SCT，主要是成本问题。SCT面板制造商长期欠缺关键的光学镀膜技术，必须委外加工，而SCT触摸IC则为少数技术厂商所控制，售价居高不下。此外，不像电阻屏可随意与电阻式IC搭配，SCT的屏与IC必须有绝佳的兼容性才能稳定地工作。前述种种因素使得SCT在小尺寸消费应用的售价与PCT相去不远，自然难以被客户群所采用。然而，相较于电阻式技术，SCT可以大幅改善其缺陷；相较于PCT，SCT的技术更为成熟稳定，可以量产导入。因此我们可以合理地推论：当SCT的整体成本因为产业成员们的策略联盟和技术资源整合而大幅下降时，SCT将有机会成为小尺寸消费应用最佳的解决方案。

电容式触控技术解析-ITO篇

电容式触控技术解析第三章LAYOUT 分析 3.1 什么是ITO ITO 是Indium Tin Oxides的缩写，中文意为：氧化铟锡，是一种N型氧化物半导体。ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，主要的性能指标是电阻率和光透过率。。下面介绍一些关于ITO的分类： 3.1.1 ITO GLASS ITO GLASS，是通过ITO导电膜玻璃生产线,在无尘的生产环境中,利用平面磁控技术,在超薄玻璃上溅射氧化铟锡导电薄膜镀层并经高温退火处理得到的. 下面介绍一下关于ITO GLASS的分类：（1）.按阻抗分类分为高电阻玻璃（电阻在150~500奥姆）、普通玻璃（电阻在60~150奥姆）、低电阻玻璃（电阻小于60奥姆）。高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用；普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰；低电阻玻璃一般用于STN液晶显示器和透明线路板。（2）.按尺寸分类分为14”x14”、14”x16”、20”x24”等规格（3）. 按厚度分类

分为2.0mm、1.1mm、0.7mm、0.55mm、0.4mm、0.3mm等规格，厚度在0.5mm以下的主要用于STN液晶显示器产品。（4）. 按平整度分类分为抛光玻璃和普通玻璃。 3.1.2 ITO FILM ITO FILM 是指有硬涂层处理的PET胶片，是由PET和经过UV处理的耐化学试剂硬涂层组成。常用的ITO FILM按层数分类，一般分为单层，两层和三层。 ITO FILM与ITO GLASS在实际的生产过程中是有区别的，ITO在正式上生产线之前，需要进行一道调质处理程序，即所谓的ITO FILM 老化程序。3.1.3 ITO 镀膜方式（1）真空蒸渡是指在真空状态（约0.01pa以下压力）下，加热金属，氧化物，硫化物等使之挥发气化，从而在载体上形成薄膜层的技术。真空蒸渡方式的分类：（1）电阻加热（2）高频感应加热（3）电子束加热（2）溅镀是指在真空状态下发生电离子化的高能粒子装机靶材，从而使构成靶材的成分作为粒子溅出并附着于薄膜表面的加工工艺。溅镀成膜的方式分类：（1）DC磁控管（2）MC磁控管

触摸屏基础知识大全

触摸屏基础知识大全
触摸屏由于其坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等诸多优点得到大众的认同。根据 iSuppli 公布的全球触摸屏市场的最新调查，触摸屏 06 年的总供货额达到 24 亿美元，预计 2012 年将增至 06 年的 1.8 倍，即达到 44 亿美元。显而易见，这是一个飞速成长的巨大市场。特别是在苹果 iPhone 的明星作用带动下，触摸屏在手机、电脑等消费电子产品中日益普及。本 PDF 将为你搜集来自电子工程专辑、媒体播放器网站以及互联网上的一些关于触摸屏的知识，希望能帮助到各位工程师朋友。目录如下:
1. 触摸屏有哪些类型？....................................................................... 1
6. 7.
iSuppli: 预计 2013 年触摸屏出货量将达到 8.33 亿个............ 13
8. 关于触摸屏的一些技术问答............................................................ 17
W
DisplaySearch:触摸屏市场 2015 年前将达到 33 亿美元............. 16
W W
.P
5. 其他一些触摸屏技术原理............................................................... 12
LC
4. 电容式触摸屏原理介绍................................................................... 7
W
3. 电阻式触摸屏的组成结构和触摸屏原理....................................... 3
O R
2. 触摸屏的基础知识全解析......................................................... 1
LD
.C
N