電容式觸摸屏原理.ppt

1,電容式觸摸屏簡(jiǎn)介,2013.09.13, 人機(jī)界面友好，操作性能流暢 節(jié)省空間，顯示屏就是用戶接口 用戶接口方式多樣化，單點(diǎn)觸摸&多點(diǎn)觸摸 設(shè)計(jì)更美觀,為什么會(huì)選擇觸摸屏,為什么會(huì)選擇感應(yīng)電容觸摸屏, 最理想的觸摸屏方案,尤其是消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品,電容觸摸屏的市場(chǎng)應(yīng)用,Low Market Share High,Small Screen size Large,手機(jī) 相機(jī) PSP模擬器 車(chē)載導(dǎo)航儀 人機(jī)界面一體機(jī) 電視 觸摸屏深入生活，思考看看生活中還有什么產(chǎn)品應(yīng)用到觸摸屏？,電容觸摸屏的組成,TP模組,終端應(yīng)用,當(dāng)手指或?qū)w觸摸到TP時(shí)，電容值Cp就會(huì)產(chǎn)生變化 (109nF=1012pF),觸摸屏工作簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型,工作原理概括,1.觸摸TP，寄生電容產(chǎn)生變化 2. 發(fā)射極發(fā)射信號(hào)，經(jīng)過(guò)容抗，阻抗后，信號(hào)產(chǎn)生滯后或超前，接收極接受信號(hào)后計(jì)算出具體數(shù)值，掃描整屏，產(chǎn)生數(shù)據(jù)矩陣 3. 和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)矩陣對(duì)比，產(chǎn)生DIFF值矩陣，使用重心算法映射到LCD分辨率，得出具體坐標(biāo)值，賦予ID號(hào) 4. 產(chǎn)生中斷，主控使用IIC讀取數(shù)據(jù),投射電容式觸摸屏是傳感器利用觸摸屏電極發(fā)射出靜電場(chǎng)線。一般用于投射電容傳感技術(shù)的電容類(lèi)型有兩種：交互電容和自我電容。 自我電容又稱絕對(duì)電容，是最廣為采用的一種方法，自我電容通常是指掃描電極與地構(gòu)成的電容。在玻璃表面有用ITO(一種透明的導(dǎo)電材料)制成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構(gòu)成一個(gè)電容的兩極。當(dāng)用手或觸摸筆觸摸的時(shí)候就會(huì)并聯(lián)一個(gè)電容到電路中去，從而使在該條掃描線上的總體的電容量有所改變。在掃描的時(shí)候，控制IC依次掃描縱向和橫向電極，并根據(jù)掃描前后的電容變化來(lái)確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)位置1。在人們?nèi)粘Ｉ钪校鞣N自我電容作為位置傳感器而被廣泛采用。最典型的例子是筆記本電腦觸摸輸入板，該輸入板采用X*Y的傳感電極陣列形成一個(gè)傳感格子。當(dāng)手指靠近觸摸輸入板時(shí)，在手指和傳感電極之間產(chǎn)生一個(gè)小量電荷。采用特定的運(yùn)算法則處理來(lái)自行、列傳感器的信號(hào)來(lái)確定手指的位置。,投射電容式 (Projected Capacitive echnology ),當(dāng)人手碰到感應(yīng)電極時(shí)，電極和地之間的電容由原來(lái)的Cp變?yōu)镃p+2Cf，顯然增大了。,自電容原理,串行驅(qū)動(dòng)/感應(yīng) 特點(diǎn) M+N個(gè)電容 M+N條連線 模擬多點(diǎn)（2點(diǎn)）,交互電容又叫做跨越電容，它是在玻璃表面的橫向和縱向的ITO電極的交叉處形成電容。交互電容的掃描方式就是掃描每個(gè)交叉處的電容變化，來(lái)判定觸摸點(diǎn)的位置。當(dāng)觸摸的時(shí)候就會(huì)影響到相鄰電極的耦合，從而改變交叉處的電容量，交互電容的掃描方法可以偵測(cè)到每個(gè)交叉點(diǎn)的電容值和觸摸后電容變化，因而它需要的掃描時(shí)間與自我電容的掃描方式相比要長(zhǎng)一些，需要掃描檢測(cè)X*Y根電極2。蘋(píng)果公司在iPhone和iPod Touch的觸摸屏中采用的即是交互電容技術(shù)。此外，在汽車(chē)應(yīng)用中交互電容傳感器作為傳導(dǎo)性傳感器被廣泛用作汽油調(diào)節(jié)。,互電容原理,串行驅(qū)動(dòng) 并行感應(yīng) 特點(diǎn) M*N個(gè)電容 M+N條連線 真實(shí)多點(diǎn),互電容 VS 自電容,Multi-Touch All-Point ：多點(diǎn)觸摸識(shí)別位置可以應(yīng)用于任何觸摸手勢(shì)的檢測(cè)，可以檢測(cè)到雙手十個(gè)手指的同時(shí)觸摸，也允許其他非手指觸摸形式，比如手掌、臉、拳頭等，甚至戴手套也可以 。 Multi-Touch All-Point基于互電容的檢測(cè)方式，而不是自電容，互電容是檢測(cè)行列交叉處的互電容（也就是耦合電容Cm）的變化，當(dāng)行列交叉通過(guò)時(shí)，行列之間會(huì)產(chǎn)生互電容（包括：行列感應(yīng)單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容），有手指存在時(shí)互電容會(huì)減小，就可以判斷觸摸存在，并且準(zhǔn)確判斷每一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。,IPone電容式觸摸屏原理,以IPhone 為例，說(shuō)明現(xiàn)行市面上流行的多點(diǎn)觸控手機(jī)的觸摸原理； Iphone的觸摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的檢測(cè)方式。 Multi-Touch All-Point觸摸屏包括了一排的驅(qū)動(dòng)線和一排的檢測(cè)線,iPhone的處理器和軟件將準(zhǔn)確地分析并執(zhí)行從觸摸屏傳來(lái)的信息。電容發(fā)往iPhone處理器的是關(guān)于最原始的觸摸位置的數(shù)據(jù)。處理器通過(guò)指令使存儲(chǔ)在iPhone中的軟件去解析這些原始數(shù)據(jù)。,IPone電容式觸摸屏原理,IPone電容式觸摸屏原理,1.電信號(hào)從觸摸屏幕傳輸?shù)教幚砥鳌?2.處理器利用軟件分析數(shù)據(jù)并判斷每次觸摸的特征。包括在屏幕上的大小、形狀、受影響區(qū)域的位置。如果有需要的話，處理器會(huì)將觸摸特征近似的放到同一個(gè)組里。如果你移動(dòng)你的手指，處理器將會(huì)計(jì)算出你觸摸的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的差異。 3.處理器利用姿勢(shì)特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動(dòng)作姿勢(shì)去觸摸屏幕。當(dāng)你觸摸屏幕時(shí)處理器會(huì)結(jié)合你的物理動(dòng)作與你當(dāng)時(shí)運(yùn)行的iPhone軟件做出綜合的判斷。 4.此時(shí)處理器就會(huì)執(zhí)行你正在實(shí)用的程序。如果有需要的話，處理器也會(huì)發(fā)送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示數(shù)據(jù)沒(méi)有任何可以匹配的動(dòng)作或指令，iPhone將認(rèn)為這是一個(gè)無(wú)關(guān)緊要觸摸動(dòng)作。,結(jié)束語(yǔ),電容屏是智能手