传感器在触摸屏中的应用教材

1、院系：十四所 专业：通信与信息系统 姓名：陈辰学号：201102007四线制电阻触摸屏：四线制电阻触摸屏：测量测量X坐标时：坐标时：最终通过：最终通过：Lx/L=Vx/Vref即可得到即可得到x点的坐标。点的坐标。四线屏必须通过两层分别来对四线屏必须通过两层分别来对X和和Y轴进行测量，表层的轴进行测量，表层的连续变形会改变其电气特性（电阻），从而降低该轴的线连续变形会改变其电气特性（电阻），从而降低该轴的线性和精度；性和精度；五线屏利用下层基板进行五线屏利用下层基板进行X和和Y轴测量；轴测量；上层基板仅作为测量电压的探针，这使触摸屏能保持连续上层基板仅作为测量电压的探针，这使触摸屏能保持连续工

2、作。工作。采用五线式结构能使触摸屏精确、持久、稳定可靠的测量采用五线式结构能使触摸屏精确、持久、稳定可靠的测量和无漂移的工作。和无漂移的工作。利用人体的电流感应进行工作。利用人体的电流感应进行工作。表面式电容触摸屏表面式电容触摸屏单点式，老式单点式，老式电容式触摸屏上的电位分布在屏凸面上的每一点都有一在屏凸面上的每一点都有一个确定的电位，电位与该点个确定的电位，电位与该点的的X坐标对应，通过这个电坐标对应，通过这个电位所形成的电流就能反应出位所形成的电流就能反应出该点的坐标信息。该点的坐标信息。当当x方向加电方向加电(一端加正电压，一端加正电压，另一端加负电压另一端加负电压 )而而y方向不方向

3、不加电时，在加电时，在X 方向形成电场，方向形成电场，电场线近乎与电场线近乎与x 轴平行而等轴平行而等位线则近乎与位线则近乎与x轴垂直轴垂直12cxIII12III中即从变压器中心抽头流出的电即从变压器中心抽头流出的电流即为触摸电流；流即为触摸电流；于是将变压器中心抽头的电流于是将变压器中心抽头的电流送到触摸电流处理电路进行模数送到触摸电流处理电路进行模数转换转换=cxII中(1)/ 2(1)/ 2cxccxccxVI RVI RIXRX R当当X方向左、右两端的对电极均方向左、右两端的对电极均加同一电位加同一电位V时，此时的触摸电时，此时的触摸电流我们用流我们用Ire表示，显然表示，显然：r

4、ecVIR2=11(1)/41-4cxreccIXIXR RXXX2（1）R/RcxreIXI当当RRc时：时：投射式电容触摸屏投射式电容触摸屏多点式、新式：多点式、新式： 新式电容触摸屏是从电容式触摸按键经过新式电容触摸屏是从电容式触摸按键经过插值算法引申出来的一种触摸屏检测方法，可插值算法引申出来的一种触摸屏检测方法，可以支持多点触摸。如以支持多点触摸。如Iphone使用的就是典型的使用的就是典型的电容触摸感应实现多点触摸。电容触摸感应实现多点触摸。当人手碰到感应电极时，电极和地之间的电容由当人手碰到感应电极时，电极和地之间的电容由原来的原来的Cp变为变为Cp+2Cf，显然增大了。，显然增

5、大了。自电容自电容1）Cx为所测电容。为所测电容。2）12为一对反相脉冲，控制两个开关断开为一对反相脉冲，控制两个开关断开/闭合。开闭合。开关电容电路等效可看成一个电阻，电阻的大小与关电容电路等效可看成一个电阻，电阻的大小与Cx，以及，以及12的占空比、频率相关。的占空比、频率相关。Rcx=1/fCx3）Cmod为一储电电容，大小可随实际情况调整。为一储电电容，大小可随实际情况调整。1ddcxVVtRRcx=1/fCx可见与震荡频率成正比可见与震荡频率成正比用一定时间内的脉冲数目用一定时间内的脉冲数目n表示表示滑条算法的实现：通过对有限的电容触摸按键滑条算法的实现：通过对有限的电容触摸按键的检

6、测结果，加上插值算法，实现大分辨率的的检测结果，加上插值算法，实现大分辨率的位置感应。位置感应。如果在一块玻璃的两面均镀上滑条，切方向相反，就成如果在一块玻璃的两面均镀上滑条，切方向相反，就成了一块简单的触摸屏了。也可以实现多点的检测，但是了一块简单的触摸屏了。也可以实现多点的检测，但是因为所有的触摸键电容均是相对于地的电容，效果不好。因为所有的触摸键电容均是相对于地的电容，效果不好。Multi-Touch All-Point触摸触摸屏包括了一排的驱动线和一屏包括了一排的驱动线和一排的检测线。排的检测线。Iphone的触摸屏采用的是的触摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的检

7、的检测方式。测方式。Multi-Touch All-Point ：多点触摸识别位置可以应用于任何触摸手多点触摸识别位置可以应用于任何触摸手势的检测，可以检测到双手十个手指的同时触摸，也允许其他非手指势的检测，可以检测到双手十个手指的同时触摸，也允许其他非手指触摸形式，比如手掌、脸、拳头等，甚至戴手套也可以触摸形式，比如手掌、脸、拳头等，甚至戴手套也可以 。Multi-Touch All-Point基于互电容的检测方式基于互电容的检测方式互电容是检测行列交叉处的互电容（也就是耦合电容互电容是检测行列交叉处的互电容（也就是耦合电容Cm）的变）的变化，当行列交叉通过时，行列之间会产生互电容（包括：行

8、列化，当行列交叉通过时，行列之间会产生互电容（包括：行列感应单元之间的边缘电容，行列交叉重叠处产生的耦合电容）感应单元之间的边缘电容，行列交叉重叠处产生的耦合电容）有手指存在时互电容会减小，就可以判断触摸存在，并且准确有手指存在时互电容会减小，就可以判断触摸存在，并且准确判断每一个触摸点位置。判断每一个触摸点位置。 在紧贴屏幕前密布在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵，方向上的红外线矩阵，不停的扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触不停的扫描是否有红外线被物体阻挡检测并定位用户的触摸。摸。可以实现多点触摸检测。可以实现多点触摸检测。触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。或是等离子显示器屏幕的前面。声波发生器发送高频声波跨越屏幕表面，触点上的声波即被阻声波发生器发送高频声波跨越屏幕表面，触点上的声波即被阻止，即确定相应坐标位置。止，即确定相应坐标位置。美国得克萨斯州农工大学推出了他们酝酿美国得克萨斯州农工大学推出了他们酝酿了好几年的触摸屏技术。项目称为了好几年的触摸屏技术。项目称为ZeroTouch。它没有真正的屏幕表面，像是个空的相框，它没有真正的屏幕表面，像是个空的相框，框内空无一物，只有纵横