表面声波式触摸屏原理
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红外触摸屏与声波触摸屏的比较一、概述1、声波屏概况主要分为国产声波屏和进口声波屏,目前进口声波屏由于价格昂贵已逐渐淡出市场。
国产声波屏性能质量都不如进口的,但相对较廉价。
主要适用于部分民用领域和商用领域。
2、红外屏概况最早的触摸屏之一,早期由于技术问题不过关,造成在市场上的应用较少较晚,但近来随着技术上的进步和纯平显示器的发展,红外屏的应用越来越广泛,除了6"以下的尺寸(如手机、PDA)应用不多以外,在其它几乎全部领域都有红外屏的应用,无论是从原理上说还是从实际工艺上来说都可以应用到绝大多数未知环境。
二、原理比较1、声波屏原理表面声波,超声波的一种,在介质表面浅层传播的机械能量波。
通过楔形三角基座可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。
表面声波触摸屏的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CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。
玻璃屏的左上角、右下角和右上角固定了超声波发射及接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由一组水平的精密反射条纹把声波能量反射成竖直方向的能量,声波能量经过屏体表面,再由另一边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当有可吸收声波的物体触碰到触摸屏时会吸收触摸点所在位置的玻璃表面的声波能量,这种变化将在换能器转换出的电信号中有所体现,控制卡分析电信号之后即可得出具体的触摸位置坐标。
2、红外屏原理RED TOUCH红外智能屏的工作原理是在触摸屏的四周布满红外接受管和红外发射管,这些红外管在触摸屏的表面排列呈一一对应的位置关系,形成一张由红外线布成的网,当有物体(如手指)进入红外网阻挡住某处的红外线发射接收时,此点的横竖两个方向的接收红外管接受到的红外线的强弱就会发生变化,设备通过了解红外线的接收情况的变化就能知道何处进行了触摸。
触摸屏技术的原理及应用一、概述1. 触摸屏技术的发展历程触摸屏技术,作为一种直观、便捷的人机交互方式,已逐渐渗透到我们生活的各个角落。
其发展历程可谓是一部科技创新的史诗,从最初的电阻式触摸屏到现代的电容式、光学式以及声波式触摸屏,每一步的进展都极大地推动了人机交互方式的进步。
早在20世纪70年代,电阻式触摸屏就已出现。
这种触摸屏由两层导电材料组成,中间以隔离物隔开。
当用户触摸屏幕时,两层导电材料在触摸点处接触,形成电流,从而确定触摸位置。
电阻式触摸屏具有成本低、寿命长等优点,但触摸反应速度较慢,且不支持多点触控,限制了其在高端设备上的应用。
随着科技的进步,电容式触摸屏在20世纪90年代开始崭露头角。
电容式触摸屏通过在屏幕表面形成一个电场,当手指触摸屏幕时,会改变电场分布,从而确定触摸位置。
电容式触摸屏具有反应速度快、支持多点触控等优点,因此在智能手机、平板电脑等设备上得到了广泛应用。
进入21世纪,光学式触摸屏开始受到关注。
光学式触摸屏利用摄像头捕捉屏幕表面的光线变化,从而确定触摸位置。
这种触摸屏具有分辨率高、触摸体验好等优点,但由于其成本较高、易受环境光干扰等因素,目前在市场上的应用相对较少。
近年来,声波式触摸屏作为一种新型技术开始崭露头角。
这种触摸屏通过在屏幕表面产生声波,当手指触摸屏幕时,会改变声波的传播路径,从而确定触摸位置。
声波式触摸屏具有抗干扰能力强、使用寿命长等优点,未来有望在更多领域得到应用。
触摸屏技术的发展历程是一部不断创新、不断突破的历史。
从电阻式到电容式,再到光学式和声波式,每一种新技术的出现都为我们带来了更便捷、更高效的人机交互体验。
随着科技的不断发展,我们有理由相信,未来的触摸屏技术将会更加先进、更加普及,为我们的生活带来更多可能。
2. 触摸屏技术在现代生活中的重要性在现代生活中,触摸屏技术的重要性日益凸显。
随着智能手机、平板电脑、智能电视等设备的普及,触摸屏已经成为我们日常互动的主要界面。
表面声波触摸屏工作原理表面声波触摸屏是一种常见的触摸屏技术,其工作原理是利用声波的传播和反射特性来实现对触摸位置的检测。
触摸屏表面布满了许多微小的声波传感器,这些传感器可以发射和接收声波。
当用户触摸触摸屏表面时,触摸点会对声波产生干扰,导致声波的传播路径发生变化。
这种变化会被传感器捕捉到,并进行信号处理。
根据声波传播的时间和路径变化,系统可以计算出用户的触摸位置。
表面声波触摸屏的工作原理基于声波的传播速度和反射特性。
当声波在触摸屏的玻璃表面传播时,遇到了不同材质的界面,如玻璃和空气之间的界面。
这些界面会导致声波的一部分被反射回来。
传感器可以接收到这些反射波,并计算出触摸位置。
为了实现精确的触摸位置检测,触摸屏上会布置多个传感器以增加触摸点的检测精度。
传感器之间会形成一个阵列,可以对触摸位置进行更准确的测量。
表面声波触摸屏的工作原理使其具有一些优点。
首先,它可以实现多点触控,可以同时检测到多个触摸点的位置。
这使得用户可以使用手指进行缩放、旋转等多点手势操作。
其次,表面声波触摸屏具有较高的灵敏度和准确性,能够快速响应用户的触摸操作,并准确地识别触摸位置。
此外,表面声波触摸屏的耐久性较高,不容易受到外界环境的影响。
表面声波触摸屏已经广泛应用于各种设备中。
在智能手机和平板电脑上,它可以实现用户与设备的交互操作。
在自助服务设备中,如自助取款机和触摸屏点菜机,表面声波触摸屏可以提供方便快捷的操作方式。
此外,它还被应用于一些特殊场景,如工业控制系统和医疗设备中,以提供可靠和灵敏的触摸控制。
总结起来,表面声波触摸屏利用声波的传播和反射特性实现对触摸位置的检测。
通过布置在触摸屏表面的传感器阵列,可以快速准确地识别用户的触摸操作。
表面声波触摸屏具有多点触控、高灵敏度和耐久性等优点,已广泛应用于各种设备中,提供方便快捷的交互方式。
3红外式触摸屏3.1 红外检测技术红外线波长为0.76~400um的不可见光,红外线检测技术是利用同一波长的红外发射管,接收管(简称红外对管)的检测方法,只要有物体挡住红外对管间的连线,接收信号就急剧下降,因此红外线可用于检测物体的阻挡。
3.2红外式触摸屏结构及工作原理红外式触摸屏以光束阻断技术为基本原理,结构简单,在屏幕的左边(Y轴)和下边(X 轴)分别装有红外发射管,各自的对边又装有对应的红外接收管,进而形成横竖交错的红外线网。
用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线,因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。
当有触摸时,手指或其它物就会挡住经过该位置的横竖红外线,触摸屏扫描时发现并确信有一条红外线受阻后,红灯亮,表示有红外线受阻,可能有触摸,同时立刻换到另一坐标再扫描,如果再发现另外一轴也有一条红外线受阻,黄灯亮,表示发现触摸,并将两个发现阻隔的红外对管位置报告给主机,经过计算判断出触摸点在屏幕的位置3.3 触摸点的计算为了得到准确的触摸点位置,在计算触摸位置时必须排除周围环境光的干扰。
这需通过每对管的阈值来作为判断是否有手指触摸的依据。
该阈值的确定可通过对每对管的“0”态和“1”态时的数据采样来实现。
“0”态,即所有的发射管进行一次;“1”态,即所有发射管逐个点亮,此时的发射管在某一时刻只有一只被点亮,采样得到的是接收管接收对应发射管和环境光的光通量。
触摸位置的计算主要是通过遮挡时与未遮挡时的光强比来得到的。
在判断触摸位置时,可以先确定被遮挡的管子,计算得到触摸点的大致位置。
如被遮挡的是第N根管子,大致位置是Ld,则有:Ld=(N-1)×管子的宽度。
由于手指遮挡时有一定的区域,所有遮挡有两种可能:其一是在被确定的管子的前面;其二是在被确定的管子处。
其示意图如图所示。
为了精确计算,需要计算这两种情况下位置的偏移量∆L1和∆L2,则有L=L d-∆L1+∆L2∆L1=[1-(X N-1-X(N-1)min)/ (X(N-1)max-X(N-1)min)]×管子的宽度∆L2=[1-(X N-X Nmin)/ (X Nmax-X Nmin)]×管子的宽度L是第N根管子被遮挡时的位置;∆L1为手指在被确定的管子前面时的偏移量;∆L2为手指在被确定的管子处时的偏移量;X N为扫描时第N根管子接收到的数据;X Nmax为“1”态时采样第N根管子接收到的数据;X Nmin为“0”态时采样第N根管子接收到的数据。
触摸屏的工作原理触摸屏可分为:表面声波屏、电阻压力屏、电容感应屏、红外屏。
表面声波屏工作原理:表面声波触摸屏的触摸屏是一块平面玻璃平板,这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
见下图。
以右下角的X-轴发射换能器为例:发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。
当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。
接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。
之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。
除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。
三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。
触摸屏工作原理触摸屏是一种常见的输入设备,广泛应用于智能手机、平板电脑、液晶电视等电子产品中。
它以其便捷的操作方式和用户友好的界面,成为了现代科技的重要组成部分。
本文将介绍触摸屏的工作原理,以及其中涉及的技术和原理。
1. 电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种最常见的触摸屏技术。
它由两层透明膜层组成,膜层之间涂有导电的透明物质。
当用户用手指或者触控笔触摸屏幕表面时,两层透明膜层之间的电阻值会发生变化,从而将触摸点定位到具体的坐标位置。
电阻式触摸屏的优点是准确度高,但对于多点触控支持较差。
2. 电容式触摸屏电容式触摸屏是目前较为主流的触摸屏技术。
它是利用电容的原理来检测触摸点的位置。
电容式触摸屏由玻璃或者塑料面板、氧化铟锡透明导电层以及背后的传感器组成。
当用户触摸屏幕时,电容屏会感知到人体的电荷变化,通过测量不同传感器之间的电容变化,确定触摸点的位置。
电容式触摸屏具有较好的灵敏度和支持多点触控的特性。
3. 表面声波触摸屏表面声波触摸屏是采用声学原理来感应触摸的一种触摸屏技术。
它通过在屏幕的四个角落放置声波发射器和接收器,由它们之间的声波传播来检测触摸位置。
当用户触摸屏幕时,触摸会干扰声波的传播,从而实现触摸位置的感应。
表面声波触摸屏可以支持大面积触摸,并具有一定的耐用性。
4. 表面电容式触摸屏表面电容式触摸屏是电容式触摸屏的一种改进型技术。
它在屏幕表面涂布一层带有纵横交错导电线的透明电极,通过感应用户的电荷变化来确定触摸点的位置。
表面电容式触摸屏具有较高的精度和灵敏度,适合于高清晰度和多点触控的应用场景。
5. 负压感应触摸屏负压感应触摸屏是一种可以实现触摸和压感的技术。
它在屏幕上覆盖了一个带有微小孔洞的透明膜,当用户用手指或者触控笔触摸屏幕时,通过对孔洞施加负压,感应到用户触摸的位置和按下的力度。
负压感应触摸屏适用于需要精确的触摸和力度控制的应用领域。
总结来说,触摸屏技术的不同工作原理和原理的应用场景不同。
电阻、电容、红外、表面声波触摸屏如何鉴别?触摸屏面板一般包括两个部分:触摸检测装置和触摸屏控制器。
触摸检测装置安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,把接收到信息传送到触摸屏控制器;触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
随着科技的进步,触摸屏技术也经历了从低档向高档逐步升级和发展的过程。
根据其工作原理,其目前一般被分为四大类:电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波触摸屏。
电阻式触摸屏电阻触摸屏的屏体部分是一块多层复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,表面涂有一层透明的导电层(ITO膜),上面再盖有一层外表面经过硬化处理、光滑防刮的塑料层。
它的内表面也涂有一层ITO,在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开。
当手指接触屏幕时,两层ITO发生接触,电阻发生变化,控制器根据检测到的电阻变化来计算接触点的坐标,再依照这个坐标来进行相应的操作。
电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线等类型。
五线电阻触摸屏的外表面是导电玻璃而不是导电涂覆层,这种导电玻璃的寿命较长,透光率也较高。
电阻式触摸屏的ITO涂层若太薄则容易脆断,涂层太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度。
由于经常被触动,表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹,甚至变型,因此其寿命并不长久。
电阻式触摸屏价格便宜且易于生产,因而受低端客户群体的喜爱。
其缺点很明显,只能单点触控,所以逐渐被淘汰。
现在使用最多的就是四线式、五线式以及七线、八线式触摸屏。
电容式触摸屏电容式触摸屏的四边均镀上了狭长的电极,其内部形成一个低电压交流电场。
触摸屏上贴有一层透明的薄膜层,它是一种特殊的金属导电物质。
当用户触摸电容屏时,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指会吸走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出;且理论上流经四个电极的电流与手指到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,即可得出接触点位置。
触摸技术原理
触摸技术原理是指通过手指或其他物体对触摸屏进行接触,从而实现与设备的交互操作。
触摸屏一般由触摸感应器、控制电路和显示屏组成。
常见的触摸感应器有电阻式触摸屏和电容式触摸屏。
电阻式触摸屏由两层并排的导电薄膜组成,当手指触摸屏幕时,导电薄膜之间产生接触,形成电阻,导电薄膜角标电流的改变可以被控制电路感知,从而确定触摸位置。
电容式触摸屏则利用了人体本身的电容特性。
触摸屏上覆盖一层电容板,当手指触摸屏幕时,导致电容板的电荷分布发生改变,通过控制电路检测这种电荷变化,就可以定位触摸位置。
除了电阻式和电容式触摸屏外,还有表面声波触摸屏等其他种类的触摸技术。
表面声波触摸屏利用超声波传感器发送和接收声波信号,当手指触摸屏幕时,触摸区域会发生声波的反射和衰减,通过分析声波信号的变化可以确定触摸位置。
无论是哪种触摸技术,控制电路都起着关键的作用。
控制电路会根据感应器的信号,计算出触摸点的坐标,并将坐标信息传递给操作系统或应用程序。
操作系统或应用程序将根据触摸点的坐标,执行相应的命令,实现各种交互操作,如点击、滑动、放大缩小等。
综上所述,触摸技术的原理主要是通过感应器和控制电路来实
现对触摸点位置的感知和计算,并将触摸信息传递给设备的操作系统或应用程序,从而实现与设备的交互操作。
touch 原理触摸技术(Touch technology)是一种通过感应用户接触或操作的手指、手掌或其他物体的电子技术。
触摸技术的原理主要有电阻式触摸、电容式触摸、声表面波触摸、红外线触摸等不同的实现方式。
电阻式触摸是最早应用的触摸技术之一。
其基本原理是在屏幕上放置两层电导膜,通过触摸时屏幕上不同位置产生的变化电阻来检测用户的操作。
当用户触摸屏幕时,触点与上下两层电导膜产生接触,改变了电导膜之间的电阻,通过测量电压变化就可以确定用户的操作位置。
电容式触摸技术是目前广泛应用于手机和平板电脑等设备的一种触摸技术。
其基本原理是在显示屏上布置一层透明的电容传感器,当用户用手指触摸屏幕时,手指会导致传感器电容发生变化,通过检测电容值的变化来确定用户操作的位置。
由于电容式触摸屏具有高灵敏度和快速响应的特点,因此得到了广泛应用。
声表面波触摸是一种基于声波传播的触摸技术。
其原理是在屏幕边缘附近放置一些超声波发射器和接收器,通过发射声波的方式在屏幕表面产生一层声表面波。
当用户触摸屏幕时,会导致声表面波传播路径的变化,通过捕捉这些变化来确定用户的操作位置。
该技术适用于大型触摸屏幕,具有较高的精度和稳定性。
红外线触摸技术是利用红外线传感器来实现触摸功能的一种技术。
其基本原理是在显示屏四个边缘放置红外线发射器和接收器,形成一个红外线网格。
当用户触摸屏幕时,会导致红外线网格被遮挡,通过检测遮挡的位置和数量来确定用户的操作位置。
红外线触摸技术具有良好的透明性和可靠性,适用于大型、耐用性较高的触摸屏幕。
以上是几种常见的触摸技术原理的简要介绍,不同的触摸技术适用于不同的应用场景,可以根据具体需求选择适合的触摸技术。
触摸屏控制概述触摸屏控制是一种通过触摸屏幕来实现用户与电子设备交互的技术。
它广泛应用于智能手机、平板电脑、电脑显示器等各种电子产品中,为用户提供了更方便、直观的操作方式。
触摸屏控制的原理是通过感应器来检测用户的触摸动作,并将触摸的位置信息传输给电子设备,从而实现相应的操作。
目前常见的触摸屏技术包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏和表面声波触摸屏等。
电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种使用两层透明导电膜构成的触摸屏,中间通过细微的空隙隔开。
当用户用手指或触摸笔触摸屏幕时,两层导电膜之间会产生电流,电阻变化将被计算机系统检测到,并确定触摸的位置。
电阻式触摸屏具有较好的精准度和灵敏度,可以实现手指和触摸笔的操作。
然而,由于其需要两层导电膜进行接触,因此会对显示效果产生一定的影响,并且易受表面灰尘、刮痕等因素的影响。
电容式触摸屏电容式触摸屏是一种基于电容效应的触摸屏技术。
它在触摸屏表面覆盖一层透明的导电材料,用户触摸屏幕时,人体的电荷会改变触摸屏上的电场分布,通过检测电流的变化来确定触摸的位置。
电容式触摸屏具有快速响应、高灵敏度和较好的透明度等优点,可以实现多点触控和手势操作。
此外,它还具有抗刮擦、抗尘污等特性,适用于各种环境。
然而,电容式触摸屏对导电材料要求较高,价格也相对较高。
表面声波触摸屏表面声波触摸屏是一种利用声波传导的触摸屏技术。
触摸屏表面覆盖一对发射器和接收器,发射器发出高频声波,声波在玻璃表面反射,并被接收器接收。
当用户触摸屏幕时,触摸产生的振动会影响声波的传播路径,并被接收器检测到,从而确定触摸的位置。
表面声波触摸屏具有较高的透明度和耐用性,可以实现多点触摸和高精度操作。
然而,它对触摸物体的硬度和压力要求较高,受到环境噪声和污染物的干扰。
触摸屏控制技术的应用触摸屏控制技术在各种电子设备上得到了广泛应用。
在手机和平板电脑上,触摸屏可以代替物理按键,提供更大的屏幕空间和更直观的操作方式。
在电脑显示器上,触摸屏可以提供更方便的操作体验,特别适用于图形设计、绘图等应用领域。
一、课题名称:触摸屏的工作原理及典型应用二、主要技术指标:1表面声波触摸屏:面声波触摸屏特点清晰度较高,透光率好。
2.高度耐久,抗刮伤性良好(相对于电阻、电容等有表面度膜)。
反应灵敏。
不受温度、湿度等环境因素影响。
3.分辨率高,寿命长(维护良好情况下5000万次)。
4.透光率高(92%),能保持清晰透亮的图像质量;没有漂移,只需安装时一次校正;有第三轴(即压力轴)响应。
三、工作内容和要求:现在很多PDA应用中,将触摸屏作为一个输入设备,对触摸屏的控制也有专门的芯片。
很显然,触摸屏的控制芯片要完成两件事情:其一,是完成电极电压的切换;其二,是采集接触点处的电压值(即A/D)。
本文以BB(Burr-Brown)公司生产的芯片ADS7843为例,介绍触摸屏控制的实现。
四、主要参考文献:[1]. 彭启棕,李玉柏.DSP技术.成都:电子科技大学出版社, 1997[2]. 张芳兰.TMS320C2XX用户指南.北京:电子工业出版社,1999[3].朱晓强,姚志石.8096/8098单片机原理及应用.上海:复旦大学出版社,1993学生(签名)年月日指导教师(签名)年月日教研室主任(签名)年月日系主任(签名)年月日设计(题目)触摸屏的工作原理及典型应用一、选题的背景和意义:随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。
触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。
二、课题研究的主要内容:由于设计采用平板液晶显示器的触摸屏(LCD)不断增多,触摸屏应用已经发展成为显示器市场的一支生力军。
触摸屏技术使界面能够访问计算机的数据库,而不依赖于传统的键盘-鼠标界面。
触摸屏培训资料(一)引言概述触摸屏技术是一种现代化的交互方式,已经广泛应用于各种设备和系统中。
为了充分发挥触摸屏的功能,需要专门的培训资料来指导用户正确地使用和操作触摸屏。
本文档将介绍和解释触摸屏的基本知识和技巧,帮助读者快速上手并提高使用效果。
正文内容1. 触摸屏的基本原理1.1 电容触摸屏原理1.2 电阻触摸屏原理1.3 表面声波触摸屏原理1.4 其他类型触摸屏的原理介绍1.5 触摸屏的优缺点分析2. 触摸屏的常见手势操作2.1 单指触摸操作2.2 双指触摸操作2.3 多指触摸操作2.4 旋转、缩放和拖拽手势操作2.5 其他常见的触摸屏手势操作3. 触摸屏的使用技巧和注意事项3.1 触摸屏的保养与清洁3.2 如何准确地点击、滑动和拖拽3.3 触摸屏的快捷操作技巧3.4 避免误操作和屏幕反应延迟的解决方法3.5 触摸屏在特殊环境下的适应性和限制4. 触摸屏的适用场景与应用案例4.1 商业展示与交互应用4.2 智能手机和平板电脑的触摸屏应用4.3 医疗设备和工业控制系统的触摸屏应用4.4 汽车导航和娱乐系统的触摸屏应用4.5 其他领域触摸屏应用的创新案例介绍5. 触摸屏常见问题解答和故障排除5.1 如何识别触摸屏故障类型5.2 常见的触摸屏问题及解决办法5.3 如何避免触摸屏问题出现的常见误区5.4 有关触摸屏维修和更换的注意事项5.5 触摸屏故障排除的高级技巧和维修方法总结通过本文档的学习,读者将掌握触摸屏的基本原理、常见手势操作、使用技巧和注意事项。
同时,了解触摸屏的适用场景和应用案例,并能够解决触摸屏常见问题和故障排除。
希望读者能够通过本文档快速上手并提高触摸屏的使用效果。
触摸屏附着在显示器的表面,与显示器相配合使用,如果能测量出触摸点在屏幕上的坐标位置,则可根据显示屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图。
触摸屏按其技术原理可分为五类:矢量压力传感式、电阻式、电容式、红外线式、表面声波式,其中电阻式触摸屏在嵌入式系统中用的较多。
电阻触摸屏是一块4层的透明的复合薄膜屏,最下面是玻璃或有机玻璃构成的基层,最上面是一层外表面经过硬化处理从而光滑防刮的塑料层,中间是两层金属导电层,分别在基层之上和塑料层内表面,在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开。
当手指触摸屏幕时,两导电层在触摸点处接触。
触摸屏的两个金属导电层是触摸屏的两个工作面,在每个工作面的两端各涂有一条银胶,称为该工作面的一对电极,若在一个工作面的电极对上施加电压,则在该工作面上就会形成均匀连续的平行电压分布。
如图1所示,当在X方向的电极对上施加一确定的电压,而Y方向电极对上不加电压时,在X平行电压场中,触点处的电压值可以在Y+(或Y-)电极上反映出来,通过测量Y+电极对地的电压大小,便可得知触点的X坐标值。
同理,当在Y 电极对上加电压,而X电极对上不加电压时,通过测量X+电极的电压,便可得知触点的Y 坐标。
电阻式触摸屏有四线和五线两种。
四线式触摸屏的X工作面和Y工作面分别加在两个导电层上,共有四根引出线,分别连到触摸屏的X电极对和Y电极对上。
五线式触摸屏把X工作面和Y工作面都加在玻璃基层的导电涂层上,但工作时,仍是分时加电压的,即让两个方向的电压场分时工作在同一工作面上,而外导电层则仅仅用来充当导体和电压测量电极。
因此,五线式触摸屏的引出线需为5根。
电阻式触摸屏的原理:这种触摸屏利用压力感应进行控制。
电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏,这是一种多层的复合薄膜,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的(小于1/1000英寸)的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。
原理:用手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置(以坐标形式)由触摸屏控制器检测,并通过接口送到CPU,从而确定输入位置。
包括触摸屏控制器(卡)和触摸屏检测装置。
控制器:从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行;检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸显示卡。
电阻屏:2~26英寸是在玻璃基板上形成透明导电膜,在其上为隔片,然后设置透明导电薄膜。
在上侧的透明导电薄膜和下侧的玻璃基板上分别沿垂直方向施加电场。
触摸到上侧的透明导电薄膜的任意位置后,该部分就会与下侧的玻璃基板上的透明导电膜短路,通过测量此时的电压下降来计算触摸位置。
性能:电阻屏是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,它可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,比较适合工业领域以及办公室内有限人的使用。
价格较低,使用方便,反应灵敏,永不漂移。
缺点:因为外层用的是塑胶材料,不知道的人太用力或用锐器触摸可能划伤整个屏而导致报废。
在限度之内,划伤只是伤及外导电层,对五线屏来说没关系,对四线屏来说是致命。
电阻屏根据引出线数多少,分为四线、五线类型(五线有五条)。
五线电阻屏的外表面是导电玻璃而不是导电涂覆层,这种导电玻璃的寿命较长,透光率也较高。
目前只支持单点触摸,必须按压操作。
红外线式:4096*4096安装简单,只需在显示器上加上光点矩架框,无需在屏幕表面上加上涂层或接驳控制器。
光点矩架框的四边排列了红外线发射管及接收管,在屏幕形成一个红外线网,用户以手指触摸屏幕某一点,便会挡住经过该位置的横竖两条红外线,电脑便可即时计算触摸点的位置。
任何触摸物体都可以改变触点上的红外线而实现触摸操作。
性能:不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环境条件。
真正实现了高稳定率和高分辨率。
价格便宜、安装容易,能较好地感应轻微触摸与快速触摸。
但由于红外线式触摸屏依靠红外线感应动作,外界光线变化,如阳光、室内射灯等均会影响其准确度。
表面声波式触摸屏简介表面声波触摸屏是利用声波可以在刚体表面传播的特性设计而成的。
技术原理以X 轴为例,控制电路产生发射信号(电信号),该电信号经玻璃屏上的X 轴发射换能器转换成厚度方向振动的超声波,超声波经换能器下的楔形座折射产生沿玻璃表面传播的分量。
超声波在前进途中遇到45 度倾斜的反射线后产生反射,产生和入射波成90 度、和Y 轴平行的分量,该分量传至玻璃屏X 方向的另一边也遇到45 度倾斜的反射线,经反射后沿和发射方向相反的方向传至X 轴接收换能器。
X 轴接收换能器将回收到的声波转换成电信号。
控制电路对该电信号进行处理得到表征玻璃屏声波能量分布的波形。
有触摸时,手指会吸收部分声波能量,回收到的信号会产生衰减,程序分析衰减情况可以判断出X 方向上的触摸点坐标。
同理可以判断出Y 轴方向上的坐标,X、Y 两个方向的坐标一确定,触摸点自然就被唯一地确定下来。
声波屏设计的精妙之处在于每个方向只用一对换能器便能侦测整个触摸面,而且分辨率可达4096 之高;不像红外触摸屏,每个方向至少需要几十对发射/接收管,随着屏尺寸的增大或分辨率的提高,需要成比例地增加发射/接收管对的数量。
其实现关键在于反射阵列,反射阵列精密准确的间距分布保证了回收信号的一致。
由于信号衰减程度和手指触摸力度直接相关,声波屏还能响应Z 轴座标,即触摸力度,这在某些情形下变得很有用,很有趣。
优势1、光学性能最好。
清晰度和透光率最高,反光最少,无色彩失真,这是因为声波屏屏体为纯玻璃,不像电阻屏有多层复合膜;电容屏更是镀了一层膜在表面,透光性更差。
2、防刮擦、抗野蛮使用。
声波屏表面即使划伤,只要不是很深,一样正常工作,电阻屏就没办法做到这一点,用刀片一划即坏。
3、不怕电磁干忧,无漂移。
声波是机械振动,不受电磁信号影响,不象电容屏,易受电场或磁场。
表面声波触摸屏产品说明一、技术及原理说明表面声波触摸屏采用了表面声波技术。
其工作原理如下:玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45 度角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
在没有触摸的时候,接收信号的波型及参照波形完全一样。
当手指触摸屏幕时,手指吸收了一部份声波能量,而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减,由此可计算出触摸点在Y 轴上的位置,同样的原理可以得到触摸点在X 轴位置。
除了一般触摸屏都能响应的X,Y 坐标外,表面声波触摸屏还响应其独有的第三轴Z 轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减量计算得到。
三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。
因为表面声波技术非常稳定,而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096x4096.以下为工作原理图:二、触摸屏连接说明三、驱动程序安装说明USB 口驱动1、安装驱动程序:A:首先,打开电脑,把连接线的USB 口和取电口插入电脑,另一端接控制盒,接好后系统认到新设备并自动安装USB 设备的驱动,如下所示:B:USB 设备的驱动装好后就可以安装触摸屏的驱动程序,双击触摸屏驱动盘中的Setup.exe,开始安装C:点击“下一步”按钮,出现以下画面:D:点击“完成”,会弹出“没有找到数字签名”窗口,点“是”继续安装E:通过数字签名后,驱动完成安装,并弹出控制面板F:点击面板中的“校准”按钮,出现校位画面,请用手点击画面的圆圈以进行校准。
图面如下:G:按“是”保存校准的坐标退出,如果不准可按“否”进行重新校准。
2、驱动程序控制面板参数设置:点击开始控制面板,双击打开“ETWOTouch 设置程序”图标屏幕校准点击“校准”按钮,重新校准触摸屏。
声音设置触摸屏有三种发声模式:“从不”是指关闭触摸声音;“刚触摸时”为触摸时发出声音,“离开时”为手指从触摸屏移开时发出声音。
表面声波式触摸屏原理---表面声波触摸屏的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CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。
这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
工作原理以右下角的X-轴发射换能器为例:发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。
当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。
接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。
之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。
除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。
三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。
---表面声波触摸屏特点---表面声波触摸屏第一大特点就是抗暴,因为表面声波触摸屏的工作面是一层看不见、打不坏的声波能量,触摸屏的基层玻璃没有任何夹层和结构应力(表面声波触摸屏可以发展到直接做在CRT表面从而没有任何“屏幕”),因此非常抗暴力使用,适合公共场所。
表面声波第二大特点就是清晰美观,因为结构少,只有一层普通玻璃,透光率和清晰度都比电容电阻触摸屏好得多。
反应速度快,是所有触摸屏中反应速度最快的,使用时感觉很顺畅。
表面声波第四大特点是性能稳定,因为表面声波技术原理稳定,而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096×256级力度。
表面声波触摸屏的缺点是触摸屏表面的灰尘和水滴也阻挡表面声波的传递,虽然聪明的控制卡能分辨出来,但尘土积累到一定程度,信号也就衰减得非常厉害,此时表面声波触摸屏变得迟钝甚至不工作,因此,表面声波触摸屏一方面推出防尘型触摸屏,一方面建议别忘了每年定期清洁触摸屏。
表面声波触摸屏能聪明的知道什么是尘土和水滴,什么是手指,有多少在触摸。
因为:我们的手指触摸在4096×4096×256级力度的精度下,每秒48次的触摸数据不可能是纹丝不变的,而尘土或水滴就一点都不变,控制器发现一个“触摸”出现后纹丝不变超过三秒钟即自动识别为干扰物。
表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴,也就是压力轴响应,这是因为用户触摸屏幕的力量越大,接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。
目在所有触摸屏中只有声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能,有了这个功能,每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个简单状态,而是成为能感知力的一个模拟量值的开关了。
这个功能非常有用,比如在多媒体信息查询软件中,一个按钮就能控制动画或者影像的播放速度触摸屏常见问题解答表面声波屏触摸不准? 请运行触摸屏校准程序。
(开始--设置--控制面板--声波屏图标---Caliberate按钮)。
? 如果是新购进的触屏,请试着将驱动删掉,然后将主机断电5秒钟开机重新装驱动。
? 如果上面的办法不行,则可能是声波屏在运输过程中的反射条纹受到轻微破坏,无法完全修复,你可以反方向(相对与鼠标偏离的方向)等距离偏离校准靶心进行定位。
? 如果声波屏在使用一段时间后不准,则可能是屏四周的反射条纹或换能器上面被灰尘覆盖,如果您使用的是我公司KA型机柜,您可以打开上盖用一块干的软布蘸工业酒精或玻璃清洗液清洁其表面,再重新运行系统,注意左上,右上,右下的换能器不能损坏.然后断电重新启动计算机并重新校准。
如果是其它型号的机柜请与我公司技术部联系进行清洁。
? 触摸屏表面有水滴或其它软的东西粘在表面,触摸屏误判有手触摸造成表面声波屏不准,将其清除即可。
表面声波屏不能校准? 如果您使用的是联想的主机,它里面预装MOUSEW ARE软件与触摸屏驱动冲突,请删除此软件重新启动运行校准程序。
? 有可能是在主机启动装载触摸屏驱动程序之前,触摸屏控制卡接收到操作信号,请断电重新启动计算机并重新校准。
? 可能是触摸屏驱动安装异常,请删掉驱动重新安装.(从控制面板添加删除程序里面删除。
)? 有可能是声波屏在使用一段时间后,屏四周的反射条纹上面被大量的灰尘覆盖导致不能进行校准,如果您使用的是我公司KA型机柜您可以打开上盖用一块干的软布进行擦拭,注意左上,右上,右下的换能器不能损坏.启动计算机并校准.如果是其它型号的机柜请与我公司技术部联系进行清洁。
表面声波屏触摸无响应? 可能是触摸屏的连线中,其中一个连接主机键盘口的连线(从键盘口取5伏触摸屏工作电压)没有连接,请检查连线。
? 可能是触摸屏的驱动程序安装过程中所选择的串口号和触摸屏实际连接的的串口号没有对应起来,请卸载驱动重新安装。
? 可能是主机为国产原装机,所装的操作系统为OEM版本,被厂家调整过,造成串口通讯的非标准性,与触摸屏驱动不兼容,如果可行请格式化硬盘,安装系统后驱动触摸屏。
? 有可能是触摸屏驱动程序版本过低,请安装最新的驱动程序。
? 主机中是否有设备与串口资源冲突检查各硬件设备并调整。
例如某些网卡安装后默认的IRQ为3,与COM2的IRQ冲突,此时应将网卡的IRQ改用空闲未用的IRQ。
表面声波屏响应时间很长? 有可能是触摸屏上粘有移动的水滴,触摸屏响应水滴的操作,请用一块干的软布进行擦拭.? 有可能是主机档次太低,时钟频率过低,请更换主机。
表面声波屏局部触摸无反应? 有可能是触摸屏反射条纹局部被覆盖,请用一块干的软布进行擦拭。
? 有可能是触摸屏反射条纹局部被硬物刮掉,将无法修复表面声波触摸屏的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CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。
这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃,区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器,右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。
玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
工作原理以右下角的X-轴发射换能器为例:发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹聚成向右的线传播给X-轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,不难看出,接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。
发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。
当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波形有一个衰减缺口。
接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口,计算缺口位置即得触摸坐标控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。
之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。
除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。
其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。
三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。
表面声波触摸屏特点表面声波触摸屏第一大特点就是抗暴,因为表面声波触摸屏的工作面是一层看不见、打不坏的声波能量,触摸屏的基层玻璃没有任何夹层和结构应力(表面声波触摸屏可以发展到直接做在CRT表面从而没有任何“屏幕”),因此非常抗暴力使用,适合公共场所。
表面声波第二大特点就是清晰美观,因为结构少,只有一层普通玻璃,透光率和清晰度都比电容电阻触摸屏好得多。
反应速度快,是所有触摸屏中反应速度最快的,使用时感觉很顺畅。
表面声波第四大特点是性能稳定,因为表面声波技术原理稳定,而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096×256级力度。
表面声波触摸屏的缺点是触摸屏表面的灰尘和水滴也阻挡表面声波的传递,虽然聪明的控制卡能分辨出来,但尘土积累到一定程度,信号也就衰减得非常厉害,此时表面声波触摸屏变得迟钝甚至不工作,因此,表面声波触摸屏一方面推出防尘型触摸屏,一方面建议别忘了每年定期清洁触摸屏。
表面声波触摸屏能聪明的知道什么是尘土和水滴,什么是手指,有多少在触摸。
因为:我们的手指触摸在4096×4096×256级力度的精度下,每秒48次的触摸数据不可能是纹丝不变的,而尘土或水滴就一点都不变,控制器发现一个“触摸”出现后纹丝不变超过三秒钟即自动识别为干扰物。
表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴,也就是压力轴响应,这是因为用户触摸屏幕的力量越大,接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。
目前在所有触摸屏中只有声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能,有了这个功能,每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个简单状态,而是成为能感知力的一个模拟量值的开关了。
这个功能非常有用,比如在多媒体信息查询软件中,一个按钮就能控制动画或者影像的播放速度表面声波触摸屏的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CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。