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構建移動多傳感器的觸摸顯示系統

時間:2019-02-15 09:14:44來源:網絡 作者:電子愛好者 點擊:次
移動設備似乎都有觸摸屏顯示器，而且通常還有許多其他傳感器。了解底層技術可以幫助您評估這些設計中不可避免的權衡?，F代游戲，醫療和移動設備主要由集中顯示器為主要用戶

移動設備似乎都有觸摸屏顯示器，而且通常還有許多其他傳感器。了解底層技術可以幫助您評估這些設計中不可避免的權衡?，F代游戲，醫療和移動設備主要由集中顯示器為主要用戶界面提供觸摸感應。然而，這些產品中的大多數是可以受益于多種類型的傳感器以確定位置，運動和其他環境條件的系統。使用模型和響應配置文件決定了可以使用的觸摸界面的類型。將提供可用的傳感器類型，開發和應用支持，產品實施問題以及分級可用性。

觸摸傳感器

有許多可用的觸摸傳感器接口和技術。有些是針對大面積應用的，或者需要線纜式電源才能執行。移動空間是這些接口的新“卷”區域。移動空間指南包括17英寸以下的顯示，電池操作，斷電模式，毫秒響應時間以及設備上一次只有一個用戶。這些要求將主流觸摸技術縮小為三種類型：電阻式，投射式電容式和表面電容式。表1中顯示了這三種技術的概述。

電阻投射帽表面裸露手指是是是手套或手寫筆是是否可密封框架是是否耐久性公平優秀良好穩定性優異優異良好透光率75％-88 ％《90％88％-93％Multi-Touch Capable否是是表1：觸摸傳感器的類型。

電阻式觸摸是最古老，最簡單的技術之一。觸摸屏基于柔性導電層（通常涂覆有氧化銦錫［ITO］），其在另一ITO導電層上方間隔開。當頂層彎曲或凹陷時，它與底層接觸，然后產生局部電壓變化。感測電壓變化的位置，并確定觸摸的位置，如圖1所示。這是一種高精度技術，因為頂層的彎曲可以來自大區域物體，如戴手套的手指，或非常小的區域，如手寫筆的末端。該技術還允許頂層的邊緣被密封，從而允許天氣和灰塵/異物抵抗。 Digi-Key提供十個供應商提供的電阻式觸摸控制IC - Analog Devices，Inc.，Atmel，Integrated Device Technology（IDT），Maxim，Microchip Technology，National Semiconductor，ROHM Semiconductor，Semtech，STMicroelectronics和Texas Instruments（TI）。用于顯示系統的電阻式觸摸IC，包括手機使用的電阻式觸摸IC，都由開發系統支持，可以訪問數據管道的所有階段。 ADI公司的EVAL-AD7877EBZ-ND等開發系統包括軟件，電纜，觸摸傳感器，控制電子元件和顯示器。這些系統允許應用程序開發和傳感器的實時測試。電阻式觸摸系統的高速度，除了具有密封顯示器的能力，當屏幕上有濕氣或流體時持續運行，以及牢固的非意外觸摸，使得電阻式觸摸成為工業控制和醫療電子設備的首選技術。

構建移動多傳感器的觸摸顯示系統

圖1：電阻式觸控面板。 （Planar Systems提供）。

投射式電容式觸控是另一項可以應對天氣，灰塵和手套觸摸的技術。該技術通過使用層壓在兩層保護玻璃之間的傳感器網格來工作。傳感器網格帶電并將電場投射到頂部玻璃表面之外。傳感器電路檢測來自玻璃前面的觸摸物體的場變化，而無需物理接觸傳感器網格（參見圖2）。該技術可以使用防破壞材料并且還支持使用觸筆。雖然這種技術像電阻一樣強大，但速度并不快。它確實支持多點觸控和手勢識別。由于投射電容式觸摸傳感器網格沒有像電阻式觸摸那樣功率下降，因此該技術可在1.7至2.5 V范圍內工作，而電阻式觸摸則在3.3至5 V范圍內工作。這些器件的應用和開發套件供應商與電阻式觸摸高度重疊，包括ADI公司，Atmel，賽普拉斯半導體公司，飛思卡爾半導體公司，集成器件技術公司，Maxim公司，Parallax公司，ROHM半導體公司和意法半導體。投影電容式控制IC的架構如圖3所示，以及Microchip Technology的相關開發套件（部件號DM160211）。

構建移動多傳感器的觸摸顯示系統

圖2：投射電容式觸摸（PCT）面板的構造。 （由Zytronic Corporation提供）。

構建移動多傳感器的觸摸顯示系統

圖3：投射電容式觸摸屏傳感技術的架構，Microchip Technology的mTouch TM 及其相關的開發套件。 （由Microchip Technology提供）。

表面電容是“最輕的觸摸”技術，因為它需要最少的力來記錄“觸摸”。這種技術是顯示器外表面上三個中唯一的一個，并且結果，具有最高水平的透明度和亮度，折衷最容易受到機械損傷。該技術通過使顯示器的外玻璃涂覆有導電層（通常為ITO）來工作，如圖4所示。將電極放置在面板的邊緣周圍，并在導電層上施加低電壓以產生均勻的電場。面板上的觸摸從顯示器的每個角落吸取電流。然后，控制IC通過電流計算觸摸的位置。該技術支持多點觸控和手勢，但需要裸露手指觸摸的電容差分，并且不適用于手寫筆或帶手套的手等物體。由于邊緣導體，該技術不允許密封顯示，因此在液體和高污染物的情況下它不起作用。最后兩個限制 - 手套和液體 - 是該技術不適用于醫療應用的主要原因。 STMicroelectronics的STM8/128-EV/TS等開發系統包括軟件，電纜，電源，觸摸傳感器，控制電子設備和顯示器。這些系統允許應用程序開發，包括分辨率，手勢和多點觸控功能。容－源－電－子－網－為你提供技術支持

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