电容式触摸屏原理

1电容式触摸屏简介2013.09.13◆人机界面友好，操作性能流畅◆节省空间，显示屏就是用户接口◆用户接口方式多样化，单点触摸&多点触摸◆设计更美观为什么会选择触摸屏为什么会选择感应电容触摸屏◆最理想的触摸屏方案,尤其是消费类电子产品电容触摸屏的市场应用LowMarketShareHighSmallScreensizeLarge触摸屏应用领域•手机•相机•PSP模拟器•车载导航仪•人机界面一体机•电视•触摸屏深入生活，思考看看生活中还有什么产品应用到触摸屏？电容触摸屏的组成CoverlensOCAITOSensorFPC(IC)显示屏TP模组终端应用当手指或导体触摸到TP时，电容值Cp就会产生变化(10^9nF=10^12pF)触摸屏工作简单数学模型工作原理概括1.触摸TP，寄生电容产生变化2.发射极发射信号，经过容抗，阻抗后，信号产生滞后或超前，接收极接受信号后计算出具体数值，扫描整屏，产生数据矩阵3.和基准数据矩阵对比，产生DIFF值矩阵，使用重心算法映射到LCD分辨率，得出具体坐标值，赋予ID号4.产生中断，主控使用IIC读取数据投射电容式触摸屏是传感器利用触摸屏电极发射出静电场线。一般用于投射电容传感技术的电容类型有两种：交互电容和自我电容。自我电容又称绝对电容，是最广为采用的一种方法，自我电容通常是指扫描电极与地构成的电容。在玻璃表面有用ITO(一种透明的导电材料)制成的横向与纵向的扫描电极，这些电极和地之间就构成一个电容的两极。当用手或触摸笔触摸的时候就会并联一个电容到电路中去，从而使在该条扫描线上的总体的电容量有所改变。在扫描的时候，控制IC依次扫描纵向和横向电极，并根据扫描前后的电容变化来确定触摸点坐标位置[1]。在人们日常生活中，各种自我电容作为位置传感器而被广泛采用。最典型的例子是笔记本电脑触摸输入板，该输入板采用X*Y的传感电极阵列形成一个传感格子。当手指靠近触摸输入板时，在手指和传感电极之间产生一个小量电荷。采用特定的运算法则处理来自行、列传感器的信号来确定手指的位置。投射电容式(ProjectedCapacitiveechnology)当人手碰到感应电极时，电极和地之间的电容由原来的Cp变为Cp+2Cf，显然增大了。自电容原理串行驱动/感应特点M+N个电容M+N条连线模拟多点（2点）交互电容又叫做跨越电容，它是在玻璃表面的横向和纵向的ITO电极的交叉处形成电容。交互电容的扫描方式就是扫描每个交叉处的电容变化，来判定触摸点的位置。当触摸的时候就会影响到相邻电极的耦合，从而改变交叉处的电容量，交互电容的扫描方法可以侦测到每个交叉点的电容值和触摸后电容变化，因而它需要的扫描时间与自我电容的扫描方式相比要长一些，需要扫描检测X*Y根电极[2]。苹果公司在iPhone和iPodTouch的触摸屏中采用的即是交互电容技术。此外，在汽车应用中交互电容传感器作为传导性传感器被广泛用作汽油调节。互电容原理串行驱动并行感应特点M*N个电容M+N条连线真实多点互电容VS自电容Multi-TouchAll-Point：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。Multi-TouchAll-Point基于互电容的检测方式，而不是自电容，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，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。IPone电容式触摸屏原理以IPhone为例，说明现行市面上流行的多点触控手机的触摸原理；Iphone的触摸屏采用的是Multi-TouchAll-Point的检测方式。Multi-TouchAll-Point触摸屏包括了一排的驱动线和一排的检测线iPhone的处理器和软件将准确地分析并执行从触摸屏传来的信息。电容发往iPhone处理器的是关于最原始的触摸位置的数据。处理器通过指令使存储在iPhone中的软件去解析这些原始数据。IPone电容式触摸屏原理IPone电容式触摸屏原理1.电信号从触摸屏幕传输到处理器。2.处理器利用软件分析数据并判断每次触摸的特征。包括在屏幕上的大小、形状、受影响区域的位置。如果有需要的话，处理器会将触摸特征近似的放到同一个组里。如果你移动你的手指，处理器将会计算出你触摸的起点和终点之间的差异。3.处理器利用姿势特征翻译软件判断出你使用了什么样的动作姿势去触摸屏幕。当你触摸屏幕时处理器会结合你的物理动作与你当时运行的iPhone软件做出综合的判断。4.此时处理器就会执行你正在实用的程序。如果有需要的话，处理器也会发送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示数据没有任何可以匹配的动作或指令，iPhone将认为这是一个无关紧要触摸动作。结束语电容屏是智能手机的关键部件之一，电容屏的任何问题都会对整机性能产生致命的影响，影响终端客户对手机甚至品牌的认知。电容屏的复杂性决定了电容屏手机开发,需要客户，方案商，TP厂三方紧密合作，把问题卡在项目开发阶段。