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[分享]交流 圖解觸摸屏技術原理(ZT)

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ID:40652 發表于 2013-3-8 21:34 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

iPhone可能是2007年采用了觸摸屏的最高端手機產品。在2008年,60多款其它型號的手機也將采用觸摸屏技術,而2009年還將有100多款新手機采用觸摸屏技術。觸摸屏將在手機上變得如此普及,以致于我們預計到2012年帶觸摸屏的手機將達到5億部左右。與此同時,即便是低端手機型號也將增加觸摸按鍵、滑動條和旋轉輪的使用。當然,手機只是其中的一個應用,觸摸屏技術正在迅速滲透的其它一些應用還包括PDA、PC、GPS系統和家用電器。
今天,精心設計的觸摸屏使用起來是一種享受。該技術帶來了新穎的、富有吸引力的和簡單易用的人機接口,而且這樣的接口能很容易地進行改進和更新,以實現新的特性或系統功能。為響應不斷改變的消費需求而做出的設計更改,只需要對軟件做出一些修改就可以了。最重要的是,最新的觸摸屏產品即便在有射頻干擾的環境下也能穩定可靠地工作。
走近觸摸屏
今天的電氣和電子設備采用了以下5種類型的觸摸屏技術:電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式和紅外線式。其中前三種適合用于移動設備和消費電子產品,后兩種技術做出的觸摸屏不是太昂貴就是體積太大,因此不適合上述應用。采用以上任何一種觸摸屏技術的系統都由一個感應裝置、它與電子控制電路的互連裝置和控制電路本身構成。
電阻式觸摸屏(見圖1)從技術角度來講可能并不算真正的‘觸摸’屏,因為它需要一定的壓力才能激活。這點與真正的觸摸接口是不同的,因為有些觸摸屏甚至只需將手指靠近就能感應到。電阻式觸摸屏采用了三明治架構實現,上下兩層是印刷在塑料(PET)薄膜上的導電性銦錫氧化物(ITO),中間隔以空氣。
該空氣隙由很多微小的間隔器來保持。當兩個導電層被手指(或鐵筆)壓到一起時才算是完成了一次‘觸摸’,而觸摸的位置通過測量X軸和Y軸上的電壓比就可檢測出來。根據采用多少根線將數據傳輸到微控制器進行處理,電阻式觸摸屏可分為四線、五線、六線和八線版本。電阻式觸摸屏成本低廉,已經廣泛地在大批量應用中得到了采用。
不過,該技術固有的不足已經限制了它無法得到業界的普遍認可。這些不足包括機械性弱點、有限的工業設計選擇、在大多數應用中需要一個斜面、觸摸屏的厚度、糟糕的光學性能和需要用戶校準。使用電阻式觸摸屏技術無法實現接近檢測(即在手指靠近屏幕時便能感應到),也不能實現多指檢測。而這兩種選項現在都是產品設計師所需要的。

圖1:電阻式觸摸屏成本很低,但有很多設計局限性
為了操作上的方便,人們用觸摸屏來代替鼠標或鍵盤。工作時,我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在LCD或顯示器前端的觸摸屏,然后系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏(觸摸屏的工作原理)由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成;觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測用戶觸摸位置,接受后送觸摸屏控制器;而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息,并將它轉換成觸點坐標,再送給CPU,它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。這種觸摸屏利用壓力感應進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有一層透明氧化金屬(透明的導電電阻)導電層,上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣。 當手指觸摸屏幕時,兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸,電阻發生變化,在X和Y兩個方向上產生信號,然后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出(X,Y)的位置,再根據模擬鼠標的方式運作。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。

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