觸摸屏有關(guān)原理及基礎(chǔ)知識的全解析

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電容式觸摸屏解決方案

目前的電容式觸摸屏解決方案中，Cypress PSoC產(chǎn)品以可編程，設(shè)計靈活，一致性好， 再加上高效的PSoC Express / PSoC designer開發(fā)環(huán)境而處于領(lǐng)先地位。

PSoC CapSense技術(shù)是根據(jù)電容感應(yīng)的原理使用CSA或CSD模塊來實現(xiàn)的。PCB板或觸摸屏上相鄰的感應(yīng)模塊或?qū)Ь�之間會存在寄生電容（見圖四中的Cp），當(dāng)有手指接近或觸摸兩個相鄰感應(yīng)模塊時，相當(dāng)于附加了兩個電容，它們相當(dāng)于并聯(lián)在Cp上的電容Cf。利用PSoC的CSA和CSD技術(shù)可以檢測到這個電容上的變化，從而確定有沒有手指觸摸。

PSoC觸摸屏解決方案的優(yōu)點還體現(xiàn)在：

1. 是一種單芯片方案，和傳統(tǒng)方案相比減少了外部器件，降低了系統(tǒng)總體BOM成本。

2. 通過使用I2C-USB Bridge和其它相關(guān)工具，結(jié)合PSoC Express / PSoC designer開發(fā)環(huán)境，可以極大地節(jié)省開發(fā)時間和費(fèi)用。

3. PSoC內(nèi)部的IO和各種模擬/數(shù)字模塊可以實現(xiàn)動態(tài)重配置，不需要修改原理圖和PCB就可以更新設(shè)計以適應(yīng)新的需求。它還支持多種通訊接口I2C / UART / SPI / USB等，可以和各種接口的主機(jī)方便連接，這些都會降低系統(tǒng)更新的成本。

4. PSoC可以針對外界環(huán)境變化 – RF干擾 / 溫度變化 / 電源波動等靈活設(shè)置參數(shù)，在LCD顯示器、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和白色家電的觸摸控制中得到了廣泛的應(yīng)用。

5. 除了控制觸摸以外，PSoC還可實現(xiàn)LED背光控制，馬達(dá)控制，電源管理，I/O擴(kuò)展等增值功能。

PSoC已經(jīng)應(yīng)用在了多種尺寸的觸摸屏中，如果要實現(xiàn)表面電容觸摸屏的控制，可以由 CY8C21x34或CY8C24x94系列通過CSD模塊來實現(xiàn)，見圖五。實現(xiàn)感應(yīng)電容觸摸屏的控制，可以由CY8C20x34系列通過CSA模塊，也可由CY8C21x34或CY8C24x94系列通過CSD模塊來實現(xiàn)，見圖六。

在觸摸屏產(chǎn)品的設(shè)計中，需要對性能和成本進(jìn)行權(quán)衡。電阻觸摸屏的成本較低，競爭就很激烈，而且在性能和應(yīng)用場合上有一定局限。

1. 電容觸摸屏只需要觸摸，而不需要壓力來產(chǎn)生信號。

2. 電容觸摸屏在生產(chǎn)后只需要一次或者完全不需要校正，而電阻技術(shù)需要常規(guī)的校正。

3. 電容方案的壽命會長些，因為電容觸摸屏中的部件不需任何移動。電阻觸摸屏中，上層的ITO薄膜需要足夠薄才能有彈性，以便向下彎曲接觸到下面的ITO薄膜。

4. 電容技術(shù)在光損失和系統(tǒng)功耗上優(yōu)于電阻技術(shù)。

5. 選擇電容技術(shù)還是電阻技術(shù)主要取決于觸碰屏幕的物體。如果是手指觸碰，電容觸摸屏是比較好的選擇。如果需要觸筆，不管是塑料還是金屬的，電阻觸摸屏可以勝任。電容觸摸屏也可以使用觸筆，但是需要特制的觸筆來配合。

6. 表面電容式可以用于大尺寸觸摸屏，并且相成本也較低，但目前無法支持手勢識別；感應(yīng)電容式主要用于中小尺寸觸摸屏，并且可以支持手勢識別。

7. 電容式技術(shù)耐磨損、壽命長，用戶使用時維護(hù)成本低，因此生產(chǎn)廠家的整體運(yùn)營費(fèi)用可被進(jìn)一步降低。

電容式觸摸屏的發(fā)展趨勢

電容觸摸屏已經(jīng)應(yīng)用在了iPhone及其它手持設(shè)備上，定位單點軌跡 / 模擬鼠標(biāo)雙擊是它的基本功能，而對多手指手勢操作的識別和應(yīng)用成為當(dāng)前市場的熱點。在便攜式應(yīng)用中，用戶一手拿著設(shè)備，只能用另一只手操作，因此識別多手指的抓取 / 平移, 伸展 / 壓縮, 旋轉(zhuǎn), 翻頁等手勢操作就顯得尤為重要。PSoC感應(yīng)電容觸摸屏已經(jīng)可以實現(xiàn)多點檢測，從而支持兩手指的手勢識別�？梢灶A(yù)見支持手勢識別的電容式觸摸屏將在市場上大放光彩。

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