电容式触摸屏入门(非常经典)-33页文档资料

电容式触摸屏入门(OnlyforTEKOMinternal)RejoiceZhao2019/10/20一、常见触摸屏的种类1。电阻式触摸屏2。电容式3。红外线4。超声波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。1、电阻式触摸屏：简介1、电阻式触摸屏：工作原理两层之间距离仅为2.5微米优缺点：电阻式触摸屏的ITO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，ITO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ITO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ITO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，而且需要经常做校正。但电阻式触摸屏不受尘埃、水、污物影响。现状：目前市场上大部分手机PDA等都是使用电阻式触摸屏，需要配备手写笔或者使用指尖等硬物稍用力压才能实现功能。1、电阻式触摸屏：优缺点2、电容式触摸屏：简介(1)表面电容式(SurfaceCapacitiveTechnology)：表面电容触摸屏只采用单层的ITO，在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场。当手指触摸屏表面时，手指与导体层间会形成一个耦合电容，就会有一定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例，我们可以由此推算出触摸点的位置。2.电容式触摸屏：结构(2)投射电容式(ProjectedCapacitiveTechnology)：投射电容触摸屏与表面电容触摸屏相比，可以穿透较厚的覆盖层，而且不需要校正。感应电容式在两层ITO涂层上蚀刻出不同的ITO模块，需要考虑模块的总阻抗，模块之间的连接线的阻抗，两层ITO模块交叉处产生的寄生电容等因素。电阻触摸屏的成本较低，竞争就很激烈，而且在性能和应用场合上有一定局限。电容式的优点如下：1.电容触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号。2.电容触摸屏在生产后只需要一次或者完全不需要校正，而电阻技术需要常规的校正。3.电容方案的寿命会长些，因为电容触摸屏中的部件不需任何移动。电阻触摸屏中，上层的ITO薄膜需要足够薄才能有弹性，以便向下弯曲接触到下面的ITO薄膜。4.电容技术在光损失和系统功耗上优于电阻技术。5.选择电容技术还是电阻技术主要取决于触碰屏幕的物体。如果是手指触碰，电容触摸屏是比较好的选择。如果需要触笔，不管是塑料还是金属的，电阻触摸屏可以胜任。电容触摸屏也可以使用触笔，但是需要特制的触笔来配合。6.表面电容式可以用于大尺寸触摸屏，并且相成本也较低，但目前无法支持手势识别；感应电容式主要用于中小尺寸触摸屏，并且可以支持手势识别。7.电容式技术耐磨损、寿命长，用户使用时维护成本低，因此生产厂家的整体运营费用可被进一步降低。2、电容式触摸屏：优缺点红外线触摸屏原理很简单，只是在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器。光点距架框的四边排列了红外线发射管及接收管，在屏幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点，便会挡住经过该位置的横竖两条红外线，计算机便可即时算出触摸点位置。因为红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，所以适宜某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它任何控制器，可以用在各档次的计算机上。不过，由于只是在普通屏幕增加了框架，在使用过程中架框四周的红外线发射管及接收管很容易损坏。3.红外线触摸屏表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接受器组成，其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波即被阻止，由此确定坐标位置。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长（5000万次无故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应，最适合公共场所使用。4.表面声波触摸屏二、ITO1、什么是ITO2、TouchScreenImplementationmethods3、ITO附着介质：ITOGlass，ITOFilmITO是铟锡氧化物(=IndiumTinOxide)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。被用做电阻式和电容式触摸屏的感应材料薄的ITO材料透明性好，但是阻抗高；厚的ITO材料阻抗低，但是透明性会变差。在PET聚脂薄膜(电阻式触摸屏会用到)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。1.什么是ITO？TouchScreensuseITOforcapacitive&resistivesensingITO=IndiumTinOxideTin-dopedIndiumOxide.Mixtureistypically90%IndiumOxide(In2O3)and10%TinOxide(SnO2).TransparencyiseffectedbyTindopingandITOdepositionprocess(ITOthicknessandsubstratematerial).ITOinterfacesareelectricallysimilartotraditionalcopperPCBsandflexcircuits(ITOhasahighercharacteristicimpedancethancopper).CommonITOsubstratesarePET(Polyesterfilm)&glass1.什么是ITO？CapacitiveTouchScreens-Requiresconductiveobject(finger)-1or2ITOlayers-Excellenttransparencypossible(90%)-LowpointerprecisionResistiveTouchScreens-Requirespressure(stylus)forcontactbetweentworesistive/conductivelayers-Pronetowear&tear-2ITOlayersrequired(plusspacerlayer)-Lowertransparencythancapacitive-Highpointerprecision2.TouchScreenImplementationMethodsCapacitiveITOGlass（电容式ITO玻璃）-Lowercostthanfilm(layerforlayer)-Betterconductivity-Excellenttransparency(90%)-Scratch-resistant-SusceptibletocrackingorshatteringCapacitiveITOFilm(电容式ITO胶片)-Moreexpensivethanglass-Highresistivity-Lesstransparentthanglass-Thinnerandlightermaterial-Canshortorcrackifbent3.ITOSubstrates（ITO附着介质）ITOFilm/GlassStructure三、CypressPSoc解决方案目前的电容式触摸屏解决方案中，CypressPSoC产品以可编程，设计灵活，一致性好，再加上高效的PSoCExpress/PSoCdesigner开发环境而处于领先地位。PSoCCapSense技术是根据电容感应的原理使用CSA或CSD模块来实现的。PCB板或触摸屏上相邻的感应模块或导线之间会存在寄生电容（见图四中的Cp），当有手指接近或触摸两个相邻感应模块时，相当于附加了两个电容，它们相当于并联在Cp上的电容Cf。利用PSoC的CSA和CSD技术可以检测到这个电容上的变化，从而确定有没有手指触摸。1.PSoCCapSense技术原理2.PSoC触摸屏解决方案的优点1.是一种单芯片方案，和传统方案相比减少了外部器件，降低了系统总体BOM成本。PSoCExpress/PSoCdesigner开发环境，可以极大地节省开发时间和费用。2.PSoC内部的IO和各种模拟/数字模块可以实现动态重配置，不需要修改原理图和PCB就可以更新设计以适应新的需求。3.它支持多种通讯接口I2C/UART/SPI/USB等，可以和各种接口的主机方便连接，这些都会降低系统更新的成本。4.PSoC可以针对外界环境变化–RF干扰/温度变化/电源波动等灵活设置参数，在LCD显示器、手机、数码相机和白色家电的触摸控制中得到了广泛的应用。5.除了控制触摸以外，PSoC还可实现LED背光控制，马达控制，电源管理，I/O扩展等增值功能。四、通讯方式1。UART：UniversalAsynchronousReceiverandTransmitter通用异步接收/发送装置.2。SPI：SerialPeripheralinterface串行外围设备接口。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，可以使MCU与外围设备以串行方式进行通信。3。I2C：(Inter－IntegratedCircuit)I2C总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。CypressPSoC系统中的通讯模块UART模块是一个8位通用型异步收发器，支持通过2根线(TX,RX)来实现符合RS232数据格式的双工串行通讯。SPI(主/从)模块是一个串行外设互连(主/从)设备,通过3线(SDI,SDO,SCLK)实现全双工同步8位数据传输。I2C(主/从)模块是工业标准飞利浦I2C总线兼容接口，主设备与多个从设备通讯只需2线(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)33谢谢！