触摸屏-多点触摸技术原理介绍

触摸屏-多点触摸技术原理介绍
触摸屏-多点触摸技术原理介绍

多点触摸屏技术实现原理

多点触摸顾名思义就是识别到两个或以上手指的触摸。多点触摸技术目前有两种:

Multi-Touch Gesture和Multi-Touch All-Point。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。

识别手势方向

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。有的系统引入时序来进行判断,假设两个手指不是同时放上去的,但是,总有同时触碰的情况,这时,系统就无法猜测了。我们可以把并不是真正触摸的点叫做“鬼点”,如下图所示。

图示:鬼点(无法分辨红点还是蓝点为真正的触摸)

识别手指位置

Multi-Touch All-Point是近期比较流行的话题。其可以识别到触摸点的具体位置,即没有“鬼点”的现象。多点触摸识别位置可以应用于任何触摸手势的检测,可以检测到双手十个手指的同时触摸,也允许其他非手指触摸形式,比如手掌、脸、拳头等,甚至戴手套也可以,它是最人性化的人机接口方式,很适合多手同时操作的应用,比如游戏控制。Multi-Touch All-Point的扫描方式是每行和每列交叉点都需单独扫描检测,扫描次数是行数和列数的乘积。例如,一个10根行线、15根列线所构成的触摸屏,使用Multi-Touch Gesture的轴坐标方式,需要扫描的次数为25次,而多点触摸识别位置方式则需要150次。

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。

图示:互电容检测方式

触摸屏技术

下面介绍一下触摸屏。触摸屏,简单讲就是输入和输出合二为一,不再需要机械的按键或滑条,显示屏就是人机接口。

下图所示为一个触摸屏模组示意图,整个模组由LCD,触摸屏,触摸屏控制器,主CPU,LCD控制器构成。触摸屏和触摸屏控制器是整个模组的核心所在,所以我们会重点介绍这两个部分。

图示:感应电容触摸屏结构

图示:触摸屏模组示意图

上图从上到下依次是:1表面护罩;2覆盖层;3掩膜层&标示层;4光学胶;5第一层感应单元与衬底;6光学胶;7第二层感应单元与衬底;8空气层或光学胶;9 LCD显示屏。

表面护罩通常小于100um厚度。所有塑料覆盖层上面都需要硬护罩,这是因为手指触摸会划伤塑料表面,如果覆盖层是玻璃可以不需要表面护罩,但玻璃必须经过化学加强或淬火处理,表面护罩需要与覆盖层进行光学匹配,以免光损失过多。

覆盖层可以是0~3 mm厚,并不是所有的触摸屏都需要覆盖层,覆盖层越薄,越可以获得更高的信噪比和更好的感应灵敏度。常用材料有:聚碳酸脂、有机玻璃和玻璃。

第三层是掩膜层与标示层,它的厚度大致是100mm。掩膜层位于覆盖物的下面,可以隐藏

布线和LCD的边缘等。在设计中允许增加标示性文字或图标,不过标示物必须相当平整的压在ITO的衬底上,而且标示物材料应该是非导电的。

第四层是光学胶,厚度约为25~200mm。光学胶越薄,信噪比越好,高介电常数(er)的光学胶可有更好的感应手指电容,从而也能获得更高的信噪比。通常应用PSA压敏胶。

第五层为感应单元与衬底,ITO涂层的厚度小于100nm,ITO涂层衬底可以是100 um ~1mm 的玻璃(IR ~ 1.52)或是25mm ~ 300mm PET 薄膜(IR ~ 1.65)。越厚的ITO,单位面积电阻越低,信噪比越好;越薄的ITO ,透光率越好。衬底可以是薄膜或玻璃。如果ITO做在玻璃衬底的下表面,玻璃衬底可以作为表面覆盖物。

第六层又是一层光学胶,与前一层光学胶比较,这一层光学胶越厚信噪比越好,这一层光学胶通常与ACA - 各向异性导电胶结合使用

第七层也是感应单元与衬底,它与第一层衬底的材料相同。注意薄膜与玻璃不要混合使用。如果ITO 在衬底上表面,厚的衬底可以获得更高的信噪比;如果ITO 在衬底的下表面,薄的衬底使信噪比更高。同样在边缘区域要求采用异向导电胶。现在已有单衬底工艺来简化生产和降低成本。

第八层是空气或光学胶层,我们知道,空气的介电常数等于1,这可以减小来自LCD上表面的寄生电容。假如使用光学胶,可以使安装更坚固。需要使光学参数匹配可以使得光损失更小,需要选择尽可能最低介电常数的光学胶,还要保证ITO感应单元与LCD上表面之间的距离最小250mm。

最后是LCD屏,对于触摸屏设计来说,它是一个噪声源,噪声来自于背光,LCD像素驱动控制信号,通常不要采用被动点阵屏,这会在LCD的正面产生高压信号,尽量使用带Vcom 的有源点阵屏,这可构成虚地或屏蔽功能;如果确实需要采用被动点阵屏,需要在触摸屏中再增加一个ITO屏蔽层,屏蔽层必须接地, 以去除寄生电容CP的影响。

多点触摸屏控制器

多点触摸屏控制器是触摸屏模组的核心,本文以Cypress的触摸屏控制器为例进行介绍。

Cypress的触摸屏控制器是Truetouch系列,它基于已经被广泛应用的PSoC(可编程系统芯片)技术。PSoC是集成了可编程模拟和数字外围以及MCU核的混合信号阵列,所以PSoC的灵活性、可编程性、高集成度等特性同样适用于Truetouch方案。

TrueTouch方案是感应电容触摸屏方案。前面已介绍了这种触摸屏的结构。可以说LCD的厂家和种类有很多,感应器件也很多,玻璃、薄膜、ITO等,甚至ITO的模型也有多种。Truetouch基于PSoC技术,所以PSoC的灵活性使得它和众多的LCD和ITO都能很好配合。

为什么Cypress的触摸屏控制器起名叫做Truetouch方案,或者是说这个“True”是怎么来的?回顾一下触摸屏的发展历程,从最初Single-touch—只能有一个手指进行触摸或滑动;

后来Multi-touch gesture也产生了—可以识别到两个手指的方向,但还不能判断出他们的具体位置,可以进行缩放、平移、旋转等操作;发展到今天—Cypress的True touch可以做到Multi-touch all-point,可以识别到多个手指并判断出准确位置,是真正的多点触摸,这也是True的由来。

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。

结语

本文介绍了多点触摸技术以及触摸屏和触摸屏控制器。可以说,触摸屏是人机接口的最终选择。不管是单点触摸,还是多点触摸识别方向,抑或多点触摸识别位置,它们在很多应用中都优势明显,例如手机、Mp3、GPS等等。这些产品本身就要求具有体积小便于携带的特点,如何能够使小体积产品发挥更多的功能,这就依赖于触摸屏的应用。(end)

谢谢

触摸屏的种类及工作原理

触摸屏种类及原理 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。 随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。事实上,触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。 随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透,信息查询都已用触摸屏实现--显示内容可触摸的形式出现。为了帮助大家对触摸屏有一个大概的了解,笔者就在这里提供一些有关触摸屏的相关知识,希望这些内容能对大家有所用处。 一、触摸屏的工作原理 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。 二、触摸屏的主要类型

触摸屏系统系统架构和原理教学内容

触摸屏系统 架 构 和 原 理

目录 一、系统开发理念 0 二、系统开发功能描述 0 2.1 触控查询 0 2.2用户角色管理 0 2.3局域网共享 (1) 2.4 管理控制台的页面内容本地更新 (1) 三、系统功能特点列表 (1) 四、系统开发原理 (2) 五、系统运行环境需求 (3)

一、系统开发理念 系统采用B/S结构实现,通过专用浏览器进行信息的浏览查询与交互。系统将采用先进的多媒体技术,采用直观生动图文并茂的方式,给用户提供最优质最便捷的服务。 本系统是一个用于公共信息、公告等内容的发布和触摸查询显示的系统,系统具有声音、图像、文字等表现方式。后台管理主程序、数据库查询部分部分采用C#语言进行开发,前台动画的实现采用PhotoShop、Dreamweaver等多媒体处理技术。 多媒体查询服务终端采用自助服务(Self-service)方式。可透过Ethernet 网络与后端各式内容服务器连结,支持多种通信协议,透过模块化的应用程序开发,可使自助服务的应用程序可以达成高度的便利性。 二、系统开发功能描述 2.1 触控查询 通过触摸屏对公开信息进行查询阅读。 2.2用户角色管理 系统设置高级管理员,拥有系统最高权限,包括:用户管理、角色管理、权限管理。高级管理员可分配管理用户,新用户由高级管理员授权后方可登录系统,并可以在登录系统后更改用户密码,用户可以根据需要增加多个高级管理员;高级管理员可以增加下级管理员,并可根据管理需要设置多级管理员;可以新增、删除各级管理员,修改管理权限密码等,并可以进行角色的授权设置。 各用户根据高级管理员分配的权限,可进行后台查看、发布、编辑信息等操作。可任意编辑图文内容,插入多幅图片、FLASH、媒体,图文混排,还具上传内容源码查看功能,对于少量修改,可使用在线网页编辑器修改。修改制作版面,使用网页制作软件进行编辑。

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 = ?+4 34 CC x V V R R R =?+

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。

触摸屏的工作原理及常见问题解析

一、什么是触摸屏 所谓触摸屏,从市场概念来讲,就是一种人人都会使用的计算机输入设备,或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习,人人都会使用,是触摸屏最大的魔力,这一点无论是键盘还是鼠标,都无法与其相比。 从技术原理角度讲,触摸屏是一套透明的绝对寻址系统,首先它必须保证是透明的,因此它必须通过材料科技来解决透明问题,像数字化仪、写字板、电梯开关,它们都不是触摸屏;其次它是绝对坐标,手指摸哪就是哪,不需要第二个动作,不像鼠标,是相对定位的一套系统,我们可以注意到,触摸屏软件都不需要游标,有游标反倒影响用户的注意力,因为游标是给相对定位的设备用的,相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处,往哪个方向去,每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不致于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要;再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置,各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。 二、触摸屏的工作原理 触摸屏做为一种特殊的计算机外设,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。尤其是公共场合信息查询服务,它的使用与推广大大方便了人们查阅和获取各种信息。可你对触摸屏了解多少呢? 触摸屏的基本原理是,用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,从而确定输入的信息。

触摸屏种类及说明

触摸屏种类及说明 触摸屏是一种可以根据显示屏表面接触(手指、笔)、依靠电脑识别其触摸的位置,做出相应的反映的一种电子设备.目前市面上的触摸屏大致可以分为电容式触摸屏,四线电阻式触摸屏,五线电阻式触摸屏,表面声波触摸屏、红外线式触摸屏及光学触摸屏五种类型。 电容屏 电容技术的触摸屏是一块四层复合玻璃屏,如下图所示。玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO导电层,最外层是只有0.0015毫米厚的矽土玻璃保护层。内层ITO作为屏蔽层,以保证良好的工作环境,夹层ITO涂层作为检测定位的工作层,在四个角或四条边上引出四个电极。 容屏基本工作原理的最初想法是:人是假象的接地物(零电势体),给工作面通上一个很低的电压,当用户触摸屏幕时,手指头吸收走一个很小的电流,这个电流分从触摸屏四个角或四条边上的电极中流出,并且理论上流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成比例,控制器通过对这四个电流比例的精密计算,得出触摸点的位置。 这个想法本来是很好的。但是,按照这种思路进行下去,却碰到了难以逾越的障碍:目前的透明导电材料

ITO——氧化金属非常脆弱,触摸几下就会损坏,还不能直接用来作工作层。材料的问题一时还难以解决,只好委曲求全:在外部增加一层非常薄的坚硬玻璃。 这层玻璃显然是不导电的,直流导电是不行了,改用高频交流信号,靠人的手指头(隔着薄玻璃)与工作面形成的耦合电容来吸走一个交流电流,这就是电容屏“电容”名字的由来:靠耦合电容来工作。 问题解决了,但代价是很大的:首先是“漂移”,因为耦合电容的方式是不稳定的,它直接受温度、湿度、手指湿润程度、人体体重、地面干燥程度影响,受外界大面积物体的干扰也非常大,带来了不稳定的结果,这些都直接违背了作为触摸屏这种绝对坐标系统的基本要求,不可避免的要产生漂移,有的电容触摸屏欲求通过25点校准法甚至96点校准法来解决漂移问题,其实是不可能的,漂移是电容工作的这种方式决定的,即使是在控制器的单片机程序上利用动态计算和经验值查表,也只能是治标不治本。多点校准法最早是大屏幕投影触摸板使用的方法,目的是消除坐标对应的线性失真,电容触摸屏的线性失真也非常厉害,主要是因为电容屏的计算建立在四个电流量与触摸点到四电极的距离成比例的理想状态上,实际由于受环境电容、线路寄生电容和不同人使用的影响,这种比例关系不可能是完全线性的,多点校准法只能解决局域分配的线性问题,解决不了整体的漂移。 电容方式的另一个代价是:最外这层极薄的玻璃,正常情况下防刮擦性能非常好,但工艺上要求在真空下制造,因为它害怕氢,哪怕有一点氢也会结合成易脆碎的玻璃,使用中轻轻一敲就成个小破洞,这对电容触摸屏来说是要命的:破洞周围直径5cm大小的区域不能使用。实际的真空是不可能有的,这层极薄的玻璃有5%的概率碰上有破洞的产品。 电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,尤其是一些新的产品。 四线电阻触摸屏 电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。 当手指触摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y 轴方向的5V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5V相比即可得触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。 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: ①ITO,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。

喷码机触摸屏的工作原理与应用

喷码机触摸屏的工作原理与应用 一、触摸屏的工作原理为了操作上的方便,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。二、触摸屏的主要类型从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台。触摸屏红外屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容屏设计理论好,但其图象失真问题很难得到根本解决;电阻屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰抗暴,适于各种场合,缺憾是屏表面的水滴、尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。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、红外线式、电容感应式以及表面声波式,下面笔者就对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍: 1、电阻式触摸屏电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层(OTI,氧化铟),上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层OTI,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指接触屏幕,两层OTI 导电层出现一个接触点,因其中一面导电层接通Y轴方向的5V 均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,控制器侦测到这个接通后,进行A/D 转换,并将得到的电压值与5V 相比,即可得触摸点的Y 轴坐标,同理得出X 轴的坐标,这就是电阻技术触摸屏共同的最基本原理。电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线等多线电阻触摸屏。五线电阻触摸屏的A面是导电玻璃而不是导电涂覆层,导电玻璃的工艺使其的寿命得到极大的提高,并且可以提高透光率。 电阻式触摸屏的OTI 涂层比较薄且容易脆断,涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度,OTI 外虽多加了一层薄塑料保护层,但依然容易被锐利物件所破坏;且由于经常被触动,表层OTI 使用一定时间后会出现细小裂纹,甚至变型,如其中一点的外层OTI 受破坏而断裂,便失去作为导电体的作用,触摸屏的寿命并不长久。但电阻式触摸屏不受尘埃、水、污物影响。这种触摸屏利用压力感应进行控制。它用两层高透明的导电层组成触摸屏,两层之间距离仅为2.5 微米。当手指按在触摸屏上时,该处两层导电层接触,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。这种触摸屏能在恶劣环境下工作,但手感和透光性较差,适合配带手套和不能用手直接触控的场合。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:A、ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800 个(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。B、镍金涂层,五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电压分布层,只能作为探层。 2、电容式触摸屏电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸屏在

触摸屏的原理与应用

触摸屏的原理与应用触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”,是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。 触摸屏原理:主要由其二大特性决定。第一:绝对坐标系统,第二:传感器。 首先先来区别下,鼠标与触摸屏的工作原理有何区别?借此来认识绝对坐标系统和相对坐标系统的区别。 鼠标的工作原理是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动,属于相对坐标定位系统。而绝对坐标系统要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标。 第二:定位传感器 检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠 性、稳定性和寿命。 通过以上两个特性,触摸屏工作时,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(即绝对坐标系统)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(即传感器);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。触摸屏传感器技术从触摸屏传感器技术原理来划分:有可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。 其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,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,要了解哪种触摸屏适用于哪种场合,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、表面声波屏 声波屏的三个角分别粘贴着X,Y 方向的发射和接收声波的换能器(换

触摸屏的工作原理

触摸屏的工作原理 触摸屏可分为:表面声波屏、电阻压力屏、电容感应屏、红外屏。 表面声波屏工作原理: 表面声波触摸屏的触摸屏是一块平面玻璃平板,这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。 玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。见下图。 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,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,

最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。 发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。 接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。 三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。 电阻压力屏的工作原理: 电阻压力屏其结构由下线路(玻璃或薄膜材料)导电ITO层和上线路(薄膜材

触摸屏的原理与应用

触摸屏的原理与应用 触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”,是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。 触摸屏原理:主要由其二大特性决定。第一:绝对坐标系统,第二:传感器。 首先先来区别下,鼠标与触摸屏的工作原理有何区别?借此来认识绝对坐标系统和相对坐标系统的区别。 鼠标的工作原理是通过检测鼠标器的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的鼠标箭头的移动,属于相对坐标定位系统。而绝对坐标系统要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标。 第二:定位传感器 检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠

性、稳定性和寿命。 通过以上两个特性,触摸屏工作时,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(即绝对坐标系统)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(即传感器);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。触摸屏传感器技术 从触摸屏传感器技术原理来划分:有可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。 其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,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

触摸屏在S3C2410上的应用实例

触摸屏在S3C2410上的应用实例 [日期:2005-2-27] 来源:单片机及嵌入式系统应用作者:国防科技大学宋 成孙广富 [字体:大中小] 摘要:给出S3C2410上触摸屏的实现原理、硬件结构和软件程序;对软件进行优化,改进软件滤波的实现方法。其算法使用C语言实现,可移植到任何操作系统的触摸屏驱动程序中。 关键词:触摸屏S3C2410 滤波 引言 随着个人数字助理(PDA)、瘦容户机等的普及,触摸屏作为终端与用户交互的媒介,在我们的生活中使用得越来普遍。触摸屏分为电阻式、电容式、声表面波式和红外线扫描式等类型,使用得最多的是4线电阻式触摸屏。 本文以三星公司ARM9内核芯片S3C2410触摸屏接口为基础,通过外接4线电阻式触摸屏构成硬件基础。在此基础上,开发了触摸屏面图板程序。 1 触摸屏原理 S3C2410接4线电阻式触摸屏的电路原理如图1所示。整个触摸屏由模向电阻比和纵向电阻线组成,由nYPON、YMON、nXPON、XMON四个控制信号控制4个MOS管(S1、S2、S3、S4)的通断。S3C2410有8个模拟输入通道。其中,通道7作为触摸屏接口的X坐标输入(图1的AIN[7]),通道5作为触摸屏接口的Y坐标输入(图1的AIN[5])。电路如图2所示。在接入S3C2410触摸屏接口前,它们都通过一个阻容式低通滤器滤除坐标信号噪声。这里的滤波十分重要,如果传递给S3C2410模拟输入接口的信号中干扰过大,不利于后续的软件处理。在采样过程中,软件只用给特殊寄存器置位,S3C2410的触摸屏控制器就会自动控制触摸屏接口打开或关闭各MOS管,按顺序完成X坐标点采集和Y坐标点采集。

触摸屏技术原理及分类

触摸屏技术原理及分类 触摸技术已经广泛应用于智能手机、平板等消费电子产品。本文通过对触摸屏技术的原理及分类进行讲解,希望能对读者有所帮助。 触摸屏技术触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式,与传统的键盘和鼠标输入方式相比,触摸屏输入更直观。配合识别软件,触摸屏还可以实现手写输入。 触摸屏技术的分类根据屏幕表面定位原理不同,可以把触摸屏技术分声学脉冲识别(APR)技术,表面声波(SAW)技术电容式触摸屏技术和电阻式触摸屏技术红外/光学式技术两类。 声学脉冲识别(APR)技术APR由一个玻璃显示器涂层或其他坚硬的基板组成,背面安装了4个压电传感器。该传感器安装在可见区域的两个对角上,通过一根弯曲的电缆连接到控制卡。用户触摸屏幕时,手指或者触笔和玻璃之间的拖动发生了碰撞或摩擦,于是就产生了声波。波辐射离开接触点传向传感器,按声波的比例产生电信号。在控制卡中放大这些信号,然后转换为数字数据流。比较数据与事先存储的声音列表来确定触摸的位置。APR设计成能够消除环境的影响和外部的声音,因为这些因素与存储的声音列表不匹配。表面声波(SAW)技术SAW触摸屏是由一个针对X和Y轴的有发送和接收的压电传感器的玻璃涂层。该控制器发送电信号至发射传感器,并在玻璃的表面内将信号转换成超声波。通过反射器阵列,这些波覆盖整个触摸屏。对面的反射器收集和控制这些波至接收传感器,将他们转换成电信号。对每个轴重复这个过程。用户触摸时吸收了传播的波的一部分。接收到的对应X和Y坐标的信号与存储的数字分布图相比较,从而识别变化并计算出坐标。触摸屏原理电阻式触摸屏技术电阻屏是利用触摸屏表面随着所受压力的变化,产生屏幕凹凸变形而引起的电阻变化实现精确定位的触摸屏技术。电阻屏性能具备以下特点:①它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘、水汽和油污②可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,这是它们比较大的优势③电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度,因此都能轻松达到4096*4096按照实现原理不同,电阻式触摸屏分为四线和五线两类。表面声波(SAW)式SAW触摸屏是由一个针对X和Y轴的有发送和接收的压电传感器的

触摸屏工作原理

0 引言 随着信息技术的飞速发展,人们对电子产品智能化、便捷化、人性化要求也不断提高,触摸屏作为一种人性化的输入输出设备,在我国的应用范围非常广阔,是极富吸引力的多媒体交互没备。目前,触摸屏的需求动力主要来自于消费电子产品,如手机、PDA、便携导航设备等。随着触摸屏技术的不断发展,它在其他电子产品中的应用也会得到不断延伸。现在市面上已有的触摸屏控制器普遍价格比较高且性能相对比较固定,一些场合下无法满足用户的实际需求。本文基于上述考虑,根据电阻式触摸屏的工作原理,选用51系列单片机作为控制核心,设计一种实用且低成本的触摸屏控制系统。 1 触摸屏的工作原理 触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器件组成(如图1所示);触摸检测部件用于检测用户触摸位置,接收后送触摸屏控制器;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送给控制器,它同时能接收控制器发来的命令并加以执行。

触摸屏的主要3大种类是:电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、电容技术触摸屏。其中,电阻式触摸屏凭借低廉的价格以及对于手指及输入笔触摸的良好响应性,涵盖了100多家触摸屏元件制造商中的2/3,成为过去5年中销售量最高的触摸屏产品。在这里根据要设计应用的触摸屏控制器,重点介绍一下四线电阻式触摸屏。 电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面相匹配的多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层透明导电层,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指触

摸屏幕时,平常相互绝缘的两层导电层就在触摸点位置有了一个接触,因其中一面导电层接通Y轴方向的5 V均匀电压场,使得侦测层的电压由零变为非零,这种接通状态被控制器侦测到后,进行A/D转换,并将得到的电压值与5 V相比即可得到触摸点的Y轴坐标,同理得出X轴的坐标,这就是四线电阻式触摸屏基本原理,其原理如图2所示。 2 触摸屏控制系统硬件设计 根据四线电阻式触摸屏的工作原理可以看出,在硬件设计上的主要工作就在于将触摸点所在的X轴及Y轴坐标通过控制驱动模块加以精确识别。 2.1 总体结构设计 触摸屏控制器的设计关键在于对驱动模块的控制,本文采用AT89C2051作为驱动电路的控制核心,通过ADS7843模块接收触摸屏上得到的信号并控制驱动电

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。

触摸屏原理

触摸屏原理及技术发展简介 董炜 2010.10.08 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的而且又适用于中国多媒体信息查询国情的输入设备,触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术极大方便了那些不懂电脑操作的用户。这种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要有公共信息的查询,如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等,将来,触摸屏还要走入家庭。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在日常生活中的渗透,信息查询都会以触摸屏——显示内容可触摸的形式出现。 工作原理及基本技术: 一:触摸屏的工作理 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。二:触摸屏的技术原理 从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类: 1.矢量压力传感技术触摸屏、 2.电阻技术触摸屏、

浅谈触摸屏的工作原理及典型应用

毕业设计(论文) 论文题目:浅谈触摸屏的工作原理及典型应用 教学中心:电子科技大学网络教育重庆学习中心 指导老师:田丰职称:讲师 学生姓名:李鹏学号: V09642742125 专业:机械电子工程 2011年05月15日

毕业设计(论文)任务书 题目:浅谈触摸屏的工作原理及典型应用 任务与要求: 了解触摸屏的基本结构及工作原理。要求写作内容鲜明,严格围绕题目述写,逻辑性思维要强,内容理论联系实际,涉及他人观点,对本设计有全面的论证。设计原理、计算、电路和本产品设计独特的优势,要有个全面阐述清楚。格式要严格按照学校规定排序。如有不熟悉的知识点,向指导老师请教。 时间:2011 年2月25 日至2011年 5 月15 日共10 周 办学单位:电子科技大学网络教育重庆学习中心 学生姓名:李鹏学号:V09642742125 专业:机械电子工程 指导单位或教研室:重庆科创职业学院 指导教师:田丰职称:讲师 2011年2月25日

毕业设计(论文)进度计划表

电子科技大学毕业设计(论文)中期检查记录表

摘要 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的而且又适用于中国多媒体信息查询国情的输入设备,触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术极大方便了那些不懂电脑操作的用户。这种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要有公共信息的查询,如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等,将来,触摸屏还要走入家庭。随着城市向信息化方向发展和电脑网络在日常生活中的渗透,信息查询都会以触摸屏——显示内容可触摸的形式出现。本文提供一些有关触摸屏的相关基础技术知识,希望这些内容能对广大用户有所用处。 关键词:触摸屏嵌入式系统ADS7843

常用的四大触摸屏技术

常用的四大触摸屏技术 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技术'>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。

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: A、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。 B、镍金涂层,五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电压分布层,只能作为探层。 1.1四线电阻屏 四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压:一个竖直方向,一个水平方向。总共需四根电缆。特点:高解析度,高速传输反应。表面硬度处理,减少擦伤、刮伤及防化学处理。具有光面及雾面处理。一次校正,稳定性高,永不漂移。 1.2五线电阻屏

触摸屏原理及基础知识全解析

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。 电阻触摸屏的多层结构会导致很大的光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题,但这样也会增加电池的消耗。电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好。电容式触摸屏 电容式触摸屏也需要使用ITO材料,而且它的功耗低寿命长,但是较高的成本使它之前不太受关注。Apple推出的iPhone提供的友好人机界面,流畅操作性能使电容式触摸屏受到了市场的追捧,各种电容式触摸屏产品纷纷面世。而且随着工艺进步和批量化,它的成本不断下降,开始显现逐步取代电阻式触摸屏的趋势。

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