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触摸屏技能与触控规划技巧解析

实际上,如果产品上有一个LCD或键盘,设计师可能就需要考虑如何才能设计出一个利用触控技术的产品。但对于设计师不幸的是,当设计触控屏时,有许多种不

实际上,假如产品上有一个LCD或键盘,规划师或许就需求考虑怎么才干规划出一个运用触控技能的产品。但关于规划师不幸的是,当规划触控屏时,有许多种不同的处理办法,有林林总总的功能,当然也需求各种不同的规划考虑。故现在是需求深化了解该技能,并对你的产品系列进行评价的时分了。只要这样,才干成为商场上的领先者,而杰出的外观规划是规划的起点。

从电话机,办公设备,扬声器,数码相框,电视机操控键,遥控器,GPS体系,轿车无钥操控,到医疗监控设备,处处都是触控设备!每一个职业,每个产品类型,各种尺度,每一种运用,乃至是每个价格点上,都离不开触控技能。能够说,触控技能无处不在。

触控技能的深化分析

搞清规划所需是触控产品规划最重要的第一步。触控屏供应链上的许多供给商一般供给许多令人利诱的不同组件,而更多的时分是一些供给商联合起来为终端客户供给一个价值链。图1中给出了触控屏生态体系的构成图。风趣的是,无论是在最新的笔记本电脑,或许最新的触控屏手机中,该生态体系都是相同的。

触控屏操控器解析

1、前面板或外框

前面板或外框是终端产品的最表层。在某些产品中,该外框将通明的盖板围起来,避免遭到外部的恶劣气候或湿润的影响,也避免下面的传感产品遭到刻划以及损坏(见#3)。也有些时分,最外面的框仅仅简略地掩盖在触控传感器的上边,这种情况下仅仅是一个装修。

2、触控操控器

一般,触控操控器是一个小型的微操控器芯片,它坐落触控传感器和PC/或嵌入式体系操控器之间。该芯片能够装配到体系内部的操控器板上,也能够放到粘贴到玻璃触控传感器上的柔性印刷电路(FPC)上。该触控操控器将提取来自触控传感器的信息,并将其转换成PC或嵌入式体系操控器能够了解的信息。

3、触控传感

触控屏“传感器”是一个带有触控呼应外表的通明玻璃板。该传感器被安放到LCD上面,使得面板的触控区域能掩盖显现屏的可视区域。现在商场上有许多种不同的触控传感技能,各自都选用互相不同的办法来检测触控输入。根本上,这些技能都是在触控时,使电流流过面板,然后产生一个电压或信号的改变。这个电压改变将被触控操控器传感,然后确认屏幕上的触控方位。

4、液晶显现器(LCD)

绝大多数的触控屏体系用于传统的LCD上。用于触控产品的LCD挑选办法与传统体系中根本相同,包含分辨率,明晰度,改写速度,本钱等。但在触控屏中的另一个首要的考虑是辐射电平。由于触控传感器中的技能根据面板被触控所产生的细小的电改变,能够辐射许多电气噪声的LCD是规划中的难点。在挑选用于触控体系中的LCD之前,应该与触控传感器供给商进行洽谈。

5、体系软件

触控屏驱动器软件能够来自原厂商(如手机中的嵌入式OS),也能够是后来加装的软件(像在传统PC上加一个触控屏)。该软件应能使触控屏和体系操控器一道作业。它将告知产品的操作体系怎么解析来自触控操控器的触控事情信息。在PC型运用中,绝大多数触控屏驱动器的作业像一个鼠标。这就使得触控屏幕与在屏幕上的同一方位上接连的按鼠标十分类似。在嵌入式体系中,嵌入式操控驱动器有必要将出现在屏幕上的信息与接收到触控的方位进行比对。

三大触控技能

电阻式触控技能:电阻式触控技能是最常用的触控屏技能。用于高事务流运用,并对屏幕上的水珠和其他残留物具有免疫能力。电阻式触控屏一般是本钱最低的处理方案。由于是对压力起反响,能够用手指,带手套的手,触控笔,或许像信用卡这类的其它的物体进行触控。

外表电容式触控技能:外表电容式触控技能供给的显现明晰度比电阻式触控中一般所用的塑料膜要明晰得多。在外表电容式显现中,坐落显现器四个旮旯的传感器检测由于触控引起的电容改变。这类触控屏能够用手指或其他电容式物体完成触控鼓励。

保护性电容式触控:保护性电容式触控是最近才进入商场的一种技能。该技能也能供给优异的透光性,但它还具有一些比外表电容式触控好得多的长处。投影型电容式触控不需求方位校准,并能供给高得多的方位精度。投影型电容式触控还有别的令人激动的当地,那便是它一起能够支撑多点触控。

触控屏作业原理

咱们将深化了解一下两个最常用的触控屏技能。运用最广泛的技能是电阻式触控。绝大多数人或许曾经都在银行的ATM机上、许多商场里的信用卡查看机、乃至是在餐馆里输入一个订餐单时用过这类电阻式触控技能。而投影型电容式触控屏,运用的规模还没有这么广,但具有快速开展动力。许多选用投影型电容式界面的手机和便携式音乐播放器都在投放商场。无论是电阻式或电容式技能都有一个巩固的电组件,都运用ITO(氧化铟锡,通明导体),这两种技能都会长期运用。

电阻式触控屏包含有一个柔性顶层,然后是一层ITO,一个空气隙,然后是另一层ITO。面板有4根线附到ITO层上:“X”层的左右侧各一根,“Y”层的顶端和底端各一根。

当柔性顶层受压接触到下面一层时检测到触控。触控的方位按如下两步来丈量:首要,“X右”被驱动到一个已知电压上,而把“X左”驱动到地,读取来自Y传感器的电压。这样就供给了X坐标。关于另一个坐标轴重复这一进程,即可确认准确的手指方位。

电阻式触控屏还有5线和8线型。5线型用更经用的低阻“导体层”来替代最上面的ITO层。而8线面板则经过对面板特性的更好校准来完成更高的分辨率。

关于电阻式技能来说有几个缺陷。柔性顶层只要75%-80%的透光度,并且电阻式触控屏丈量进程中也有较多的差错源。假如ITO层不一致,电阻在传感规模将不会线性改变。需求10-12位的丈量电压精度,这在许多环境中都是困难的。为了将触控点与基层的LCD图画对准,许多现有的电阻式触控屏都需求周期性的校准。

反之,投影型电容式触控屏没有活动部件。在LCD和用户之间只要ITO和透光度简直为100%的玻璃板。投影型电容式传感硬件包含一个玻璃顶层(见图2),下面是一个X传感器阵,一层绝缘玻璃,再下面是坐落玻璃基片上的Y传感器阵。面板连接到每一个X和Y传感器,故5 x 6的面板共有11根连线(如下面的图3所示),而10 x 14面板则有24条传感器连线。

用于“电阻式屏”(左)和“电容式屏”(右)的堆叠层

当手指或其他传到物体挨近屏幕时,在传感器和手指之间产生一个电容。尽管该电容相关于体系中的其他电容比较小(大约是20pF中的0.5pF),但仍是能够运用会集技能丈量出来的。其间一种技能便是运用赛普拉斯半导体公司被称作为CSD的PSoC器材。它包含快速对电容器充电,然后丈量对一个放电电阻的放电时刻。

规划一个投影电容传感器阵列的意图是在同一时刻使手指能够与多于一个的X传感器和一个以上的Y传感器产生效果(见图3)。这是的软件能够经过内插来十分准确地确认手指的具体方位。例如,假如传感器1,2,3感应出的信号强度分别为3,10和7,则手指的中心方位应该坐落(1*3+2*10+7*3) / (3+10+7) = 2.2处。

行和列传感器的信号强度确认了触控的方位

由于投影型电容面板具有许多个传感器,因而结合其他技能,能够一起检测多个手指。实际上,投影型电容能够一起检测高达10个手指。故能够完成激动人心的一些根据多个手指按压的新运用。试想,你能够在手机上弹钢琴吗?在PDA上用多个手指一起玩游戏又怎么?

毫无疑问,触控屏具有极好的外观。它们开端界说一个新式的用户接口以及全球规模内正在广泛接收的工业规划标准。从心律监视器到最新的all-in-one打印机的各种设备中,触控屏都正在快速地变成技能规划标准。但在夸姣外观之外,触控屏还供给难以对抗的安全功能,抗恶劣气候功能,耐磨性,并能运用像多点触控这类新触控技能来拓荒一个全新的商场。运用触控技能能够完成许多品种的产品,因而规划师就有必要深化了解该技能的生态体系和目前所选用技能的可用性。

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