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电容屏原理1 通过检测电容传输的能量来检测电容振荡器输出正弦波加到电容一端信号检测处理电路接电容另一端根据接收点信号电平高低判断电容的大小通过检测张弛振荡器频率来检测电容2 一个恒流源给电容充电一个受反馈控制的开关给电容放电迟滞比较器把电容电压变化整形方波3 首先 感应电容充电其次 把感应电容的电荷转移到另一个电容通过检测电荷转移量来检测电容的大小 电容屏的分类 自电容利用单个电极自身的电容一端接地 另一端激励或采样电路互电容利用两个电极传输电荷通常一端接激励 另一端接采样电路自电容 self capacitor测量信号线本身的电容优点 简单 计算量小缺点 虚拟两点 速度慢互电容 mutualcapacitor测量垂直相交的两根信号之间的电容优点 真实多点 速度快缺点 复杂 功耗大 成本高 电容触控技术要点电容触控技术是利用手指近接电容触控面板时所产生电容变化的触控技术 荧茂光学触控面板事业处营销部区域经理罗毅真表示 电容触控有两个重要电容参数 其一是手指和上层感测材质 例如ITO 之间的感应电容 其二是感测材质之间 例如ITO上下层 或感测材质与光学面板之间 例如ITO和LCD 的寄生电容 Cypress产品经理王一杭表示 导体与导体之间会产生寄生电容 而当手指导体接近不同电压的感测导体时 也会产生感应电容变化 电容感测效应便是如何在较大的寄生电容值 30picoFarad pF 下 侦测到0 1 2个pF单位微小的感应电容变化 盛群半导体设计中心产品二处处长王明坤认为 电容触控技术较为稳定 可靠度高 藉由人体本身就是一个电容体的特性 在接触触控面板时所产生的电容变化达到感测触控效果 Atmel市场总监ChristopherArd表示 传感器设计可以是单面ITO图形 用于最低功能性接口 例如单触摸点用于大型虚拟按钮 滑块等应用 不过更常见的实施方案是两层设计 单独的X和Y层 这便需要复杂度更高的性能和精准度 表面电容触控技术要点电容触控技术可分为表面电容和投射电容两种 表面电容 surfacecapacitance 比较适用于大尺寸触控屏幕 其也是利用排列之透明电极与人体间结合所产生之电容变化 从所产生之诱导电流来侦测触动标 在面板感应区的四个角落使均匀电场成形于面板表面 当手指触动时 可使电场引发电容充电效应 面板上的透明电极与手指间形成电容耦合 进而产生电容变化 经由控制器转换将电流强度比例相对于四个角落之差异 进而计算出触动位置 表面电容技术虽然生产容易 但需进行校准工作 也得克服难解的EMI及噪讯问题 最大的限制则是 它无法实现多点触控功能 因电极尺寸过大 并不适合小尺寸手持设备设计 不过表面电容式传感器已成为取代机械式按键 开关 及滑杆 sliders 的热门选择 例如盛群主要以开发表面电容式MCU和ASIC技术为主 应用在LCD和LED显示以及与主控制器或CPU通讯的高速串行传输接口控制器 应用领域包括各种家电类 医疗 玩具用品等 选单式与TouchKey应用雷同 和矩阵式应用皆可 投射电容触控技术要点投射电容应用其实行之有年 义隆电子系统设计处处长白朝煌和Cypress产品经理王一杭均表示 例如NB上的touchpad便使用投射电容技术达到单手指触控效果 除了单手指触控之外 还包括Multi Touch和Multi TouchAll points这两种多手指接触电容触控面板的变化 王一杭进一步指出 多手指接触电容触控面板移动的行为变化 Gestures 其典型包括rotate two fingerflick zoom in out几个动作 Gesture是手指触控屏幕在一定的时间与区域内 绘出一定的轨迹样式时 实时触发软件所提供的特定功能 电容屏介绍 电容屏电容技术的触摸屏是一块四层复合玻璃屏 如下图所示 玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO导电层 最外层是只有0 0015毫米厚的矽土玻璃保护层 内层ITO作为屏蔽层 以保证良好的工作环境 夹层ITO涂层作为检测定位的工作层 在四个角或四条边上引出四个电极 电容屏基本工作原理的最初想法是 人是假象的接地物 零电势体 给工作面通上一个很低的电压 当用户触摸屏幕时 手指头吸收走一个很小的电流 这个电流分从触摸屏四个角或四条边上的电极中流出 并且理论上流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成比例 控制器通过对这四个电流比例的精密计算 得出触摸点的位置 这个想法本来是很好的 但是 按照这种思路进行下去 却碰到了难以逾越的障碍 目前的透明导电材料ITO 氧化金属非常脆弱 触摸几下就会损坏 还不能直接用来作工作层 材料的问题一时还难以解决 只好委曲求全 在外部增加一层非常薄的坚硬玻璃 这层玻璃显然是不导电的 直流导电是不行了 改用高频交流信号 靠人的手指头 隔着薄玻璃 与工作面形成的耦合电容来吸走一个交流电流 这就是电容屏 电容 名字的由来 靠耦合电容来工作 问题解决了 但代价是很大的 首先是 漂移 因为耦合电容的方式是不稳定的 它直接受温度 湿度 手指湿润程度 人体体重 地面干燥程度影响 受外界大面积物体的干扰也非常大 带来了不稳定的结果 这些都直接违背了作为触摸屏这种绝对坐标系统的基本要求 不可避免的要产生漂移 有的电容触摸屏欲求通过25点校准法甚至96点校准法来解决漂移问题 其实是不可能的 漂移是电容工作的这种方式决定的 即使是在控制器的单片机程序上利用动态计算和经验值查表 也只能是治标不治本 多点校准法最早是大屏幕投影触摸板使用的方法 目的是消除坐标对应的线性失真 电容触摸屏的线性失真也非常厉害 主要是因为电容屏的计算建立在四个电流量与触摸点到四电极的距离成比例的理想状态上 实际由于受环境电容 线路寄生电容和不同人使用的影响 这种比例关系不可能是完全线性的 多点校准法只能解决局域分配的线性问题 解决不了整体的漂移 电容方式的另一个代价是 最外这层极薄的玻璃 正常情况下防刮擦性能非常好 但工艺上要求在真空下制造 因为它害怕氢 哪怕有一点氢也会结合成易脆碎的玻璃 使用中轻轻一敲就成个小破洞 这对电容触摸屏来说是要命的 破洞周围直径5cm大小的区域不能使用 实际的真空是不可能有的 这层极薄的玻璃有5 的概率碰上有破洞的产品 电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏 尤其是一些新的产品1 极度怕静电 很容易击穿电容屏 虽然电容屏手机表面的那层玻璃都经过一定的抗静电处理 但不代表能抗得下冬天人体的静电 而且有不少人喜欢在其上面贴一张容易产生静电的劣质屏贴 口袋裸奔的要小心了 看来有配布袋的必要了 2 怕油污和汗水等导电介质 覆盖在屏幕上会形成导电层 从而引起屏幕飘移手洗干净 擦干再用 快出手写笔吧 经常清理屏幕 冬天洗澡的时候不要带淋浴房 3 怕 高 温 这里的 高 温并不是用火去烤 而是达到40度左右的温度 就有可能引起电容屏飘移 长期处在这个温度 电容屏就会翘辫子不要日光浴 不要在高温太阳下长时间使用 建议 如果充电时屏幕温度高 请少用机子充电 4 怕磁场 特别是电磁场 那块小磁铁在电容屏上放一会 电容屏就会暂时性失效 也有可能会造成永久性损伤 别靠近音箱或带磁性的螺丝批等物品 回到家 不要把