电容式触摸屏(非常经典)

電容式觸摸屏入門(OnlyforTEKOMinternal)RejoiceZhao2008/10/20一、常見觸摸屏的種類1。電阻式觸摸屏2。電容式3。紅外線4。超聲波手指觸摸的表面是一個硬塗層，用以保護下麵的PET層。PET層是很薄的有彈性的PET薄膜，當表面被觸摸時它會向下彎曲，並使得下麵的兩層ITO塗層能夠相互接觸並在該點連通電路。兩個ITO層之間是約千分之一英寸厚的一些隔離支點使兩層分開。最下麵是一個透明的硬底層用來支撐上面的結構，通常是玻璃或者塑膠。1、電阻式觸摸屏：簡介1、電阻式觸摸屏：工作原理兩層之間距離僅為2.5微米優缺點：電阻式觸摸屏的ITO塗層比較薄且容易脆斷，塗得太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度，ITO外雖多加了一層薄塑膠保護層，但依然容易被銳利物件所破壞；且由於經常被觸動，表層ITO使用一定時間後會出現細小裂紋，甚至變型，如其中一點的外層ITO受破壞而斷裂，便失去作為導電體的作用，觸摸屏的壽命並不長久，而且需要經常做校正。但電阻式觸摸屏不受塵埃、水、汙物影響。現狀：目前市場上大部分手機PDA等都是使用電阻式觸摸屏，需要配備手寫筆或者使用指尖等硬物稍用力壓才能實現功能。1、電阻式觸摸屏：優缺點2、電容式觸摸屏：簡介(1)表面電容式(SurfaceCapacitiveTechnology)：表面電容觸摸屏只採用單層的ITO，在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導電體內形成一個低電壓交流電場。當手指觸摸屏表面時，手指與導體層間會形成一個耦合電容，就會有一定量的電荷轉移到人體。為了恢復這些電荷損失，電荷從螢幕的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，我們可以由此推算出觸摸點的位置。2.電容式觸摸屏：結構(2)投射電容式(ProjectedCapacitiveTechnology)：投射電容觸摸屏與表面電容觸摸屏相比，可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。感應電容式在兩層ITO塗層上蝕刻出不同的ITO模組，需要考慮模組的總阻抗，模組之間的連接線的阻抗，兩層ITO模組交叉處產生的寄生電容等因素。電阻觸摸屏的成本較低，競爭就很激烈，而且在性能和應用場合上有一定局限。電容式的優點如下：1.電容觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力來產生信號。2.電容觸摸屏在生產後只需要一次或者完全不需要校正，而電阻技術需要常規的校正。3.電容方案的壽命會長些，因為電容觸摸屏中的部件不需任何移動。電阻觸摸屏中，上層的ITO薄膜需要足夠薄才能有彈性，以便向下彎曲接觸到下麵的ITO薄膜。4.電容技術在光損失和系統功耗上優於電阻技術。5.選擇電容技術還是電阻技術主要取決於觸碰螢幕的物體。如果是手指觸碰，電容觸摸屏是比較好的選擇。如果需要觸筆，不管是塑膠還是金屬的，電阻觸摸屏可以勝任。電容觸摸屏也可以使用觸筆，但是需要特製的觸筆來配合。6.表面電容式可以用於大尺寸觸摸屏，並且相成本也較低，但目前無法支持手勢識別；感應電容式主要用於中小尺寸觸摸屏，並且可以支持手勢識別。7.電容式技術耐磨損、壽命長，用戶使用時維護成本低，因此生產廠家的整體運營費用可被進一步降低。2、電容式觸摸屏：優缺點紅外線觸摸屏原理很簡單，只是在顯示器上加上光點距架框，無需在螢幕表面加上塗層或接駁控制器。光點距架框的四邊排列了紅外線發射管及接收管，在螢幕表面形成一個紅外線網。用戶以手指觸摸屏幕某一點，便會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線，電腦便可即時算出觸摸點位置。因為紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，所以適宜某些惡劣的環境條件。其主要優點是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其他任何控制器，可以用在各檔次的電腦上。不過，由於只是在普通螢幕增加了框架，在使用過程中架框四周的紅外線發射管及接收管很容易損壞。3.紅外線觸摸屏表面聲波是一種沿介質表面傳播的機械波。該種觸摸屏由觸摸屏、聲波發生器、反射器和聲波接受器組成，其中聲波發生器能發送一種高頻聲波跨越螢幕表面，當手指觸及螢幕時，觸點上的聲波即被阻止，由此確定座標位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響，解析度極高，有極好的防刮性，壽命長（5000萬次無故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的圖像品質；沒有漂移，只需安裝時一次校正；有第三軸（即壓力軸）回應，最適合公共場所使用。4.表面聲波觸摸屏二、ITO1、什麼是ITO2、TouchScreenImplementationmethods3、ITO附著介質：ITOGlass，ITOFilmITO是銦錫氧化物(=IndiumTinOxide)的英文縮寫，它是一種透明的導電體。通過調整銦和錫的比例，沉積方法，氧化程度以及晶粒的大小可以調整這種物質的性能。被用做電阻式和電容式觸摸屏的感應材料薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性會變差。在PET聚脂薄膜(電阻式觸摸屏會用到)上沉積時，反應溫度要下降到150度以下，這會導致ITO氧化不完全，之後的應用中ITO會暴露在空氣或空氣隔層裏，它單位面積阻抗因為自氧化而隨時間變化。這使得電阻式觸摸屏需要經常校正。1.什麼是ITO？TouchScreensuseITOforcapacitive&resistivesensingITO=IndiumTinOxideTin-dopedIndiumOxide.Mixtureistypically90%IndiumOxide(In2O3)and10%TinOxide(SnO2).TransparencyiseffectedbyTindopingandITOdepositionprocess(ITOthicknessandsubstratematerial).ITOinterfacesareelectricallysimilartotraditionalcopperPCBsandflexcircuits(ITOhasahighercharacteristicimpedancethancopper).CommonITOsubstratesarePET(Polyesterfilm)&glass1.什麼是ITO？CapacitiveTouchScreens-Requiresconductiveobject(finger)-1or2ITOlayers-Excellenttransparencypossible(90%)-LowpointerprecisionResistiveTouchScreens-Requirespressure(stylus)forcontactbetweentworesistive/conductivelayers-Pronetowear&tear-2ITOlayersrequired(plusspacerlayer)-Lowertransparencythancapacitive-Highpointerprecision2.TouchScreenImplementationMethodsCapacitiveITOGlass（電容式ITO玻璃）-Lowercostthanfilm(layerforlayer)-Betterconductivity-Excellenttransparency(90%)-Scratch-resistant-SusceptibletocrackingorshatteringCapacitiveITOFilm(電容式ITO膠片)-Moreexpensivethanglass-Highresistivity-Lesstransparentthanglass-Thinnerandlightermaterial-Canshortorcrackifbent3.ITOSubstrates（ITO附著介質）ITOFilm/GlassStructure三、CypressPSoc解決方案目前的電容式觸摸屏解決方案中，CypressPSoC產品以可編程，設計靈活，一致性好，再加上高效的PSoCExpress/PSoCdesigner開發環境而處於領先地位。PSoCCapSense技術是根據電容感應的原理使用CSA或CSD模組來實現的。PCB板或觸摸屏上相鄰的感應模組或導線之間會存在寄生電容（見圖四中的Cp），當有手指接近或觸摸兩個相鄰感應模組時，相當於附加了兩個電容，它們相當於並聯在Cp上的電容Cf。利用PSoC的CSA和CSD技術可以檢測到這個電容上的變化，從而確定有沒有手指觸摸。1.PSoCCapSense技術原理2.PSoC觸摸屏解決方案的優點1.是一種單晶片方案，和傳統方案相比減少了外部器件，降低了系統總體BOM成本。PSoCExpress/PSoCdesigner開發環境，可以極大地節省開發時間和費用。2.PSoC內部的IO和各種模擬/數字模組可以實現動態重配置，不需要修改原理圖和PCB就可以更新設計以適應新的需求。3.它支持多種通訊介面I2C/UART/SPI/USB等，可以和各種介面的主機方便連接，這些都會降低系統更新的成本。4.PSoC可以針對外界環境變化–RF干擾/溫度變化/電源波動等靈活設置參數，在LCD顯示器、手機、數碼相機和白色家電的觸摸控制中得到了廣泛的應用。5.除了控制觸摸以外，PSoC還可實現LED背光控制，馬達控制，電源管理，I/O擴展等增值功能。四、通訊方式1。UART：UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter通用非同步接收/發送裝置.2。SPI：SerialPeripheralinterface串行週邊設備介面。SPI匯流排系統是一種同步串行外設介面，可以使MCU與週邊設備以串行方式進行通信。3。I2C：(Inter－IntegratedCircuit)I2C匯流排是一種由PHILIPS公司開發的兩線式串行匯流排，用於連接微控制器及其週邊設備。CypressPSoC系統中的通訊模組UART模組是一個8位通用型非同步收發器，支持通過2根線(TX,RX)來實現符合RS232數據格式的雙工串行通訊。SPI(主/從)模組是一個串行外設互連(主/從)設備,通過3線(SDI,SDO,SCLK)實現全雙工同步8位數據傳輸。I2C(主/從)模組是工業標準飛利浦I2C匯流排相容介面，主設備與多個從設備通訊只需2線(SDA,SCL)即可。五、PC端演示工具的使用(1)DemoApplication:TekomOpt_Diamond_Panel_Demo0.30Setup.exe(2)DemoBoardDriver:PL2303DriverInstallDemoApplicationInstallPL2303Driver(1)InstallPL2303driverforUSB-toSerialcommunicationInstallPL2303Driver(2)AfterInstallOK,plugUSBtoDemoKit.ThenyouwillfindanewCOMportUsageoftheDemoApplication(1)PhotoViewassistor(2)PanelPerformance(3)Draw(Handwrite)(1)PhotoviewUse“windowsphotobrowser”toviewsomephotosOperation:•Previous(Left)•Next(Right)•ZoomIn•Zoomout•anticlockwiserotation•clockwiserotation(2)PanelPerformanceSinglefingerUsingX1,X2andY1,Y2formultitouchcontrolMultitouch(3)Draw(Handwrite)