智能手机触屏的原理，详解智能手机触屏技术及关联系统

很多朋友对智能手机触屏的原理，详解智能手机触屏技术及关联系统不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

引言近年来，触摸手机的数量呈几何级数增长，用户可以用手指直接与手机系统进行交互。触摸触摸屏一般有两种方式：手写笔触摸和手指触摸。

手写笔触摸是用专门的触摸笔点击界面上的图形对象来完成交互。这种交互需要用户用一只手固定移动电话设备，用另一只手点击触摸屏。互动过程需要双手的共同参与。由于手机用户经常处于移动状态，很难满足上述操作要求，控制效率较低。手指触控可以用一只手拿着手机，用大拇指点击或者滑动，已经成为触摸屏发展的主流。1触摸屏的组成和原理

适用于移动设备和消费电子产品的触摸屏技术包括电阻式触摸屏和投影电容式触摸屏。触摸屏贴在显示器的表面，可以配合显示器使用，测量触摸点在屏幕上的坐标位置，然后根据显示屏上相应坐标点的显示内容或图标就可以知道触摸者的意图。1.1电阻式触摸屏

电阻式触摸屏是一种四层透明复合膜屏，底部是玻璃或有机玻璃制成的基层，顶部是塑料层，塑料层的外表面经过硬化处理，光滑防刮，中间是两层金属导电层ITO(氧化铟锡，一种透明导电材料)，分别在基层和塑料层中，两层导电层之间有许多微小的透明隔离点将它们隔开。电阻式触摸屏的结构如图1所示。

当手指触摸屏幕时，两个导电层在触摸点接触。触摸屏的两层金属导电层是触摸屏的两个工作面，每个工作面的两端涂有银胶，称为工作面的一对电极。如果在一个工作面的电极对上施加电压，就会在工作面上形成均匀连续的平行电压分布。

当在X方向的电极对上施加一定的电压，而在Y方向的电极对上没有施加电压时，触点处的电压可以反映在X平行电压场中的Y(或Y-)电极上，通过测量Y电极对地的电压就可以知道触点的X坐标值。同样，当对Y电极对施加电压而对X电极对不施加电压时，通过测量X电极的电压可以知道接触的Y坐标，如图2所示。根据x坐标和y坐标，可以知道触摸点在屏幕上的位置。

图2电阻式触摸屏电路图电阻式触摸屏是一种大众化应用、低成本的技术。其缺点是：堆栈厚，相对复杂；光学性能差，需要大功率背光；不能检测多个手指的动作；必须有压力才能动；需要用户校准。1.2投射式电容触摸屏投射式电容触摸技术主要有两种：一种是自电容式，一种是互电容式。

互电容屏也是在玻璃表面做ITO，两组电极的交点会形成电容，即两组电极分别形成电容的两极，形成电容矩阵。

如图3所示，当手指触摸电容屏时，由于人体导电，在ITO电极和手指之间形成新的电容，从而改变了原来两个ITO电极之间的电容。在检测两个电极之间的互电容时，横向电极依次发出激励信号，所有纵向电极同时接收信号，从而可以得到所有横向和纵向电极交点的电容值，即整个触摸屏二维平面的电容值。图3投影电容式触摸屏

根据触摸屏的二维电容变化数据，行和列中传感器信号的最强交点就是触摸点。如图4所示，通过插值数值逼近可以非常精确地确定手指位置的坐标值。设计投影电容传感器阵列的目的是使手指同时与一个以上的X传感器和一个以上的Y传感器交互，并结合其他技术实现多点触摸。图4中的行和列传感器的信号强度决定了触摸的位置。

当几个触摸键相互靠近时，靠近的手指会导致多个键的电容发生变化。Atmel专利的邻键抑制(AKS)技术，利用迭代的方法，反复测量每个键上电容的变化，比较结果，确定用户想要哪个键。AKS抑制或忽略来自所有其他键的信号，并提供所选键的信号，这可以防止相邻键的误触。

投射式电容触摸屏相对于其他触摸屏技术的优势在于：信噪比高；触摸屏表面的清晰度和亮度高于电阻屏；可以支持多点触控；不需要用户校准。它的一个缺点是戴手套或用绝缘体接触时没有反应。此外，还有漂移现象，在温度或湿度较高的情况下会不敏感，当人体或另一只手靠近时会失灵。2触摸屏系统

如图5所示，触摸屏系统包括前面板、传感器膜、显示单元、控制器板和系统软件。图5触摸屏系统的前面板是终端产品的顶层。在一些产品中，它包围着透明盖板，以避免受到外部恶劣天气或湿度的影响，也可以防止底层传感产品被划伤和损坏。

触摸屏“传感器”是一个带有触摸感应表面的透明玻璃板，用于检测触摸输入。传感器放置在LCD上，以便面板的触摸区域可以覆盖显示屏的可视区域。如前所述，触摸时，可以根据电容变化的数据来确定屏幕上的触摸位置。

用于触摸屏的LCD 选择方法与传统系统中基本相同，包括分辨率、清晰度、刷新速度、成本等。但在触摸屏中另一个主要的考虑是辐射电平，由于触摸传感器中的技术基于面板被触摸所产生的微小电容变化，能够辐射许多电磁噪声的LCD 是设计中的难点。

触摸控制器是一个小型的微控制器芯片，它位于触摸传感器和嵌入式系统控制器之间。触摸控制器提取来自触摸传感器的信息，并将其转换成嵌入式系统控制器能够理解的信息。该芯片可以装配到系统内部的控制器板上，也可以粘贴到玻璃触摸传感器上的柔性印刷电路上。

触摸屏驱动器软件可以来自原厂商，也可以是后来加装的软件。该软件应能使触摸屏和系统控制器一同工作，它将告诉产品的操作系统如何解析来自触摸控制器的触摸事件信息。在嵌入式系统中，嵌入式控制驱动器必须将出现在屏幕上的信息与接收到的触摸位置进行比对。

3 MMI 目标提取方法

***联发科技公司提供的MTK 手机平台中的MMI 模块即人机界面模块，主要负责人机界面的显示、屏幕流的控制以及与L4 层进行通信完成人机交互。MMI 模块主要由三部分组成，分别是应用层软件、框架和图像用户接口。

3.1 按键提取方法

如图6 所示，在获得触摸点消息后，系统MMI 层调用MMI 层坐标转换函数提取驱动层发送的触摸点位置信息，并转化为MMI 层的位置信息。当有触摸操作进行时，底层驱动程序向MMI 层发送触摸点的位置信息。在获得驱动层触摸点信息后，系统MMI 层调用MMI 层坐标转换函数提取驱动层发送的触摸点位置信息，并转化为MMI 层的位置信息。

如果系统所发事件是按下事件（MMI_PEN_EVENT_DOWN），系统根据触摸点坐标调用当前按键信息提取函数获得被选按键信息；如果是滑动事件（MMI_PEN_EVENT_MOVE），则进行滑动方向判断。

3.2 滑动操作的目标提取方法

以图片浏览为例，手指向左滑动显示上一张图片，向右滑动显示下一张图片。如图7 所示，设置有效的滑动区域，并且根据屏幕大小设置一个合理的滑动阈值，以防手指的微小滑动导致误操作。具体操作流程如图8 所示。

图7 手指滑动区域

图8 使用拇指滑动控制图片的操作流程

当手指按下时，首先判断按下点的坐标是否在设定的有效区域内，再判断抬起点的坐标是否在设定的有效区域内。当手指按下点和抬起点都在有效范围内时，计算滑动距离，若滑动距离小于设定阈值，当作是无效触摸，不做任何处理。滑动距离大于设定的阈值且向左滑动，切换为上一张图片；滑动距离大于设定的阈值且向右滑动，切换为下一张图片。

4 结论

从显示器、手机，到GPS、办公设备、医疗监控等各种设备，触摸屏都正在快速地应用到各个领域。

触摸屏具有极好的外观，触控效率高，还提供了较高的安全性能、抗恶劣气候性能和耐磨性，利用多点触控技术将开辟一个全新的、广阔的市场。

以上知识分享希望能够帮助到大家！