電容式觸摸屏原理.ppt

1,電容式觸摸屏簡介,2013.09.13, 人機界面友好，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，單點觸摸&多點觸摸 設計更美觀,為什么會選擇觸摸屏,為什么會選擇感應電容觸摸屏, 最理想的觸摸屏方案,尤其是消費類電子產(chǎn)品,電容觸摸屏的市場應用,Low Market Share High,Small Screen size Large,手機 相機 PSP模擬器 車載導航儀 人機界面一體機 電視 觸摸屏深入生活，思考看看生活中還有什么產(chǎn)品應用到觸摸屏？,電容觸摸屏的組成,TP模組,終端應用,當手指或導體觸摸到TP時，電容值Cp就會產(chǎn)生變化 (109nF=1012pF),觸摸屏工作簡單數(shù)學模型,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，經(jīng)過容抗，阻抗后，信號產(chǎn)生滯后或超前，接收極接受信號后計算出具體數(shù)值，掃描整屏，產(chǎn)生數(shù)據(jù)矩陣 3. 和基準數(shù)據(jù)矩陣對比，產(chǎn)生DIFF值矩陣，使用重心算法映射到LCD分辨率，得出具體坐標值，賦予ID號 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)射出靜電場線。一般用于投射電容傳感技術的電容類型有兩種：交互電容和自我電容。 自我電容又稱絕對電容，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成的電容。在玻璃表面有用ITO(一種透明的導電材料)制成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構成一個電容的兩極。當用手或觸摸筆觸摸的時候就會并聯(lián)一個電容到電路中去，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確定觸摸點坐標位置1。在人們日常生活中，各種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傳感格子。當手指靠近觸摸輸入板時，在手指和傳感電極之間產(chǎn)生一個小量電荷。采用特定的運算法則處理來自行、列傳感器的信號來確定手指的位置。,投射電容式 (Projected Capacitive echnology ),當人手碰到感應電極時，電極和地之間的電容由原來的Cp變?yōu)镃p+2Cf，顯然增大了。,自電容原理,串行驅動/感應 特點 M+N個電容 M+N條連線 模擬多點（2點）,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交叉處的電容變化，來判定觸摸點的位置。當觸摸的時候就會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到每個交叉點的電容值和觸摸后電容變化，因而它需要的掃描時間與自我電容的掃描方式相比要長一些，需要掃描檢測X*Y根電極2。蘋果公司在iPhone和iPod Touch的觸摸屏中采用的即是交互電容技術。此外，在汽車應用中交互電容傳感器作為傳導性傳感器被廣泛用作汽油調節(jié)。,互電容原理,串行驅動 并行感應 特點 M*N個電容 M+N條連線 真實多點,互電容 VS 自電容,Multi-Touch All-Point ：多點觸摸識別位置可以應用于任何觸摸手勢的檢測，可以檢測到雙手十個手指的同時觸摸，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基于互電容的檢測方式，而不是自電容，互電容是檢測行列交叉處的互電容（也就是耦合電容Cm）的變化，當行列交叉通過時，行列之間會產(chǎn)生互電容（包括：行列感應單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容），有手指存在時互電容會減小，就可以判斷觸摸存在，并且準確判斷每一個觸摸點位置。,IPone電容式觸摸屏原理,以IPhone 為例，說明現(xiàn)行市面上流行的多點觸控手機的觸摸原理； Iphone的觸摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的檢測方式。 Multi-Touch All-Point觸摸屏包括了一排的驅動線和一排的檢測線,iPhone的處理器和軟件將準確地分析并執(zhí)行從觸摸屏傳來的信息。電容發(fā)往iPhone處理器的是關于最原始的觸摸位置的數(shù)據(jù)。處理器通過指令使存儲在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，處理器會將觸摸特征近似的放到同一個組里。如果你移動你的手指，處理器將會計算出你觸摸的起點和終點之間的差異。 3.處理器利用姿勢特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動作姿勢去觸摸屏幕。當你觸摸屏幕時處理器會結合你的物理動作與你當時運行的iPhone軟件做出綜合的判斷。 4.此時處理器就會執(zhí)行你正在實用的程序。如果有需要的話，處理器也會發(fā)送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示數(shù)據(jù)沒有任何可以匹配的動作或指令，iPhone將認為這是一個無關緊要觸摸動作。,結束語,電容屏是智能手