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触摸技术设计深入剖析怎么写,触摸技术设计深入剖析

发布时间:2023-11-02 12:26:17编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对触摸技术设计深入剖析怎么写,触摸技术设计深入剖析不是很了解,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。

触摸技术设计深入剖析怎么写,触摸技术设计深入剖析

从电话、办公设备、音箱、数码相框、电视控制键、遥控器、GPS系统、汽车无钥匙控制,到医疗监护设备,触摸设备无处不在!每一个行业,每一个产品类型,每一个尺寸,每一个应用,甚至每一个价位,都离不开触控技术。可以说触控技术无处不在。

事实上,如果产品上有LCD或键盘,设计师可能需要考虑如何使用触摸技术设计产品。对设计师来说不幸的是,在设计触摸屏时,有许多不同的解决方案,各种性能,当然也需要不同的设计考虑。所以,是时候深入了解这项技术,评估你的产品线了。只有这样才能成为市场的主导者,好的外观设计是设计的起点。

深入分析触控技术,了解设计需求,是触控产品设计最重要的第一步。触摸屏供应链中的许多供应商通常会提供许多令人困惑的不同组件,更多情况下,一些供应商会联合起来为最终客户提供价值链。触摸屏生态系统的组成图如图1所示。有趣的是,无论是最新的笔记本电脑还是最新的触摸屏手机,生态系统都是一样的。图1:触摸屏控制器解析#1前面板或框架

前面板或外部框架是最终产品的最顶层。在一些产品中,外框包围着透明盖板,以避免受到外部恶劣天气或湿度的影响,同时也防止底层传感产品被划伤和损坏(见#3)。有时,最外面的框架只是覆盖了触摸传感器的顶部,这种情况下只是一种装饰。#2触摸控制器

通常,触摸控制器是一个小的微控制器芯片,位于触摸传感器和PC/嵌入式系统控制器之间。该芯片可以组装在系统内部的控制器板上,或者放置在与玻璃触摸传感器相连的柔性印刷电路(FPC)上。触摸控制器将从触摸传感器提取信息,并将其转换为PC或嵌入式系统控制器可以理解的信息。#3触摸感应

触摸屏“传感器”是一个带有触摸感应表面的透明玻璃板。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。现在,市场上有许多不同的触摸感应技术,每种技术都使用不同的方法来检测触摸输入。基本上,这些技术使电流在触摸时流经面板,从而产生电压或信号变化。该电压变化将被触摸控制器感测,以确定屏幕上的触摸位置。

#4液晶显示器(LCD)

大多数触摸屏系统都用在传统的LCD上。触控产品的LCD选择方式和传统系统基本相同,包括分辨率、清晰度、刷新速度、成本等等。但触摸屏的另一个主要考虑因素是辐射水平。因为触摸传感器中的技术是基于面板触摸引起的轻微电变化,所以可以辐射大量电噪声的LCD是设计中的难点。在选择用于触摸系统的LCD之前,您应该与触摸传感器提供商协商。#5系统软件

触摸屏驱动软件可以来自原始制造商(如手机中的嵌入式OS),也可以是后来添加的(如在传统PC上添加触摸屏)。该软件应能使触摸屏与系统控制器一起工作。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PC应用程序中,大多数触摸屏驱动程序像鼠标一样工作。这使得触摸屏幕非常类似于在屏幕上的相同位置连续按下鼠标。

在嵌入式系统中,嵌入式控制驱动器必须将屏幕上出现的信息与接收到触摸的位置进行比较。

三大触摸技术电阻式触摸技术:电阻式触摸技术是最常用的触摸屏技术。用于高流量应用,不受屏幕上水滴和其他残留物的影响。电阻式触摸屏通常是成本最低的解决方案。因为它对压力有反应,所以你可以用手指、戴手套的手、触摸笔或其他像信用卡一样的物体触摸它。

表面电容式触控技术:表面电容式触控技术提供的显示清晰度比电阻式触控通常使用的塑料薄膜要清晰得多。在表面电容显示器中,位于显示器四个角的传感器检测触摸引起的电容变化。这种触摸屏可以用手指或其他电容物体实现触摸激励。

保护性电容触摸:保护性电容触摸是最近才进入市场的技术。这种技术也可以提供出色的透光性,但它也有一些比表面电容触摸好得多的优势。投影电容触摸不需要位置校准,并且可以提供高得多的位置精度。投影电容式触控另一个令人兴奋的地方是,它可以同时支持多点触控。触摸屏的工作原理

我们将了解两种最常用的触摸屏技术。最广泛使用的技术是电阻触摸。大多数人以前可能在银行的ATM机、许多商场的信用卡检查机,甚至在餐馆输入食品订单时使用过这种电阻式触摸技术。投影电容式触摸屏的应用并不广泛,但发展势头迅猛。市场上有许多带有投影电容接口的移动电话和便携式音乐播放器。

电阻和电容技术都有一个固体电子元件,并使用ITO(氧化铟锡,透明导体)。这两种技术都会被长期使用。

电阻式触摸屏包括柔性顶层,接着是ITO层、气隙,然后是另一个ITO层。该面板有四条线连接到ITO层:一条在“X”层的左右两侧,一条在“Y”层的顶部和底部。

当柔性顶层被按压与下层接触时,触摸被检测到。触摸的位置通过以下两步来测量:首先,“X右”被驱动到已知电压,而“X左”被驱动到地,并且从Y传感器读取电压。这提供了x坐标。对另一个坐标轴重复此过程,以确定手指的准确位置。

还有5线和8线电阻式触摸屏。5 line type用更耐用的低电阻“导体层”代替了顶部的ITO层。8线面板通过更好地校准面板特性来实现更高的分辨率。

电阻技术有几个缺点。柔性顶层只有75%-80%的透过率,在电阻式触摸屏的测量过程中存在很多误差源。如果ITO层不一致,电阻将不会在感测范围内线性变化。它需要10-12位的电压测量精度,这在许多环境中是困难的。为了将触摸点与下面的LCD图像对齐,许多现有的电阻式触摸屏需要定期校准。

相反,投影电容式触摸屏没有运动部件。LCD和用户之间只有ITO和几乎100%透光的玻璃板。投影电容检测硬件包括一个玻璃顶层(见图2)、下面的X传感器阵列、一层绝缘玻璃和下面玻璃基板上的Y传感器阵列。面板连接到每个X和Y传感器,因此5 x 6面板有11个连接(如下图3所示),而10 x 14面板有24个传感器连接。

图2:当手指或其他物体靠近屏幕时,“电阻式屏幕”(左)和“电容式屏幕”(右)的堆叠层在传感器和手指之间产生电容。虽然这个电容与系统中的其他电容相比相对较小(20pF中约为0.5pF),但仍然可以通过集中式技术进行测量。其中一项技术是使用赛普拉斯半导体公司名为CSD的PSoC器件。它包括快速给电容器充电,然后测量放电电阻的放电时间。

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(见图3)。这个软件可以通过插值非常精确地确定手指的具体位置。例如,如果传感器1、2和3感应的信号强度分别为3、10和7,则手指的中心应该位于(1*3 2*10 7*3)/(3 10 7)=2.2。图3:行和列传感器的信号强度决定了触摸的位置。

因为投影式电容面板有很多传感器,结合其他技术可以同时检测多个手指。事实上,投影电容器可以同时检测多达10个手指。因此,可以实现基于多手指按压的一些令人兴奋的新应用。想象一下,你能用手机弹钢琴吗?在PDA上同时用多个手指玩游戏怎么样?

毫无疑问,触摸屏拥有出色的外观。他们开始定义一种新的用户界面和工业设计标准,这种标准在世界范围内被广泛接受。从心率监测器到最新的一体化打印机,触摸屏正迅速成为技术设计标准。但触摸屏除了外观漂亮,还提供了无与伦比的安全性能、耐候性和耐磨性,并可以通过使用多点触控等新的触摸技术开辟一个全新的市场。

使用触摸技术可以实现多种产品,因此设计师必须深入了解这种技术的生态系统以及目前采用的技术的可用性。

以上知识分享希望能够帮助到大家!