触屏技术
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浅析触屏技术的应用摘要:随着科技的发展,人们开始习惯使用触控屏,该项技术又称为触控面板,它是将能够接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,一旦接触到屏幕上的一些图形的按钮时,屏幕上存在的触觉反馈系统就会依据预先编程上的程式自动的驱动各种各样的连结装置,这样就可以代替机械式的按钮的面板,并会在液晶显示的画面制造出一些比较生动的影音效果。
本文结合专业知识,详细的介绍触摸屏的发展过程及发展的前景。
关键词:触屏技术;液晶显示;按钮;应用中图分类号:p208 文献标识码:a 文章编号:1674-7712 (2013)02-0010-02随着当即社会的发展,触屏技术应用增长迅速,当今触屏技术激烈的竞争、推动着技术发展。
现代触屏技术的应用已经开始普及,使我们的社会生活有了进一不的提高,方便了人们的工作,提高了人们对电子触屏的兴趣,促使触屏技术在以后的发展中占主导地位。
触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要有公共信息的查询,如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。
触摸屏还会走入家庭,随着城市向信息化方向发展和电脑网络在日常生活中的渗透,信息查询都会以触摸屏——显示内容可触摸的形式出现。
一、触摸技术的应用原理触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。
它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。
解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。
触摸屏的主要三大种类是:电阻技术触摸屏、表面声波技术触摸屏、电容技术触摸屏。
每一类触摸屏都有其各自的优缺点,要了解那种触摸屏适用于那种场合,关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。
触屏笔的原理和应用1. 前言触屏技术是近年来迅速发展的一项技术,它在各个领域都有广泛的应用。
而作为触屏技术的辅助工具之一,触屏笔不仅提供了更精准的操作方式,还拓展了触屏的应用场景。
本文将介绍触屏笔的原理和应用。
2. 触屏笔的原理触屏笔通过特定的电容或压力感应装置,实现触屏表面的测量和定位。
其主要原理包括电容触屏技术和压力感应技术。
2.1 电容触屏技术电容触屏技术是一种利用电容变化来感应触摸的技术。
触屏表面覆盖着一层透明的电容层,当触摸笔接触到触屏表面时,触摸笔和电容层之间的电容值会发生变化。
通过测量电容值的变化,可以确定触摸的位置坐标。
电容触屏技术具有较高的精准度和灵敏度,广泛应用于智能手机、平板电脑等设备上。
2.2 压力感应技术压力感应技术是一种通过感应压力大小来实现触屏功能的技术。
触屏笔上搭载了一种敏感元件,可以感知用户对屏幕施加的压力。
通过测量压力的大小,可以实现不同程度的触屏操作,如绘画时的粗细调整。
压力感应技术在绘画、书写等领域具有广泛的应用。
3. 触屏笔的应用触屏笔作为触屏技术的辅助工具,具有广泛的应用场景。
3.1 数字绘画触屏笔在数字绘画领域发挥着重要的作用。
它能够精准地感应用户的触摸操作,使绘画更加真实和灵活。
用户可以通过触屏笔在平板电脑或绘画板上绘制图画,实现艺术作品的创作。
3.2 电子签名触屏笔在电子签名领域有着广泛的应用。
通过将触屏笔与电子签名平台相连,用户可以通过触摸画面完成电子签名的过程。
触屏笔的高精准度和灵敏度能够保证电子签名的准确性和可信度,便捷地实现各类合同、文件等的电子签署。
3.3 学习辅助工具触屏笔作为学习辅助工具,能够提供更多的操作方式和互动性。
学生可以通过触屏笔在教育应用中进行批注、标记和记笔记等操作,提高学习效果和体验。
3.4 游戏玩具触屏笔也被应用于游戏玩具中,为用户带来更多的互动性和娱乐性。
例如,一些益智游戏或画画游戏可以通过触屏笔进行操作,增加游戏的趣味性和挑战性。
玻璃触屏原理
随着科技的不断发展,触屏技术已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
而玻璃触屏作为目前最为常见的触屏技术之一,其原理也备受人们关注。
玻璃触屏是一种通过玻璃材料制成的触摸屏幕,其原理是通过玻璃表面的电容变化来实现对触摸的感应。
具体来说,玻璃触屏由两层玻璃板组成,中间夹层有一层导电涂层。
当手指或其他物体触摸到玻璃表面时,会改变玻璃表面的电容值,从而被感应到。
玻璃触屏的原理可以分为电容式和电阻式两种。
电容式玻璃触屏是通过感应玻璃表面的电容变化来实现对触摸的感应,其优点是响应速度快、精度高,但对于手套等绝缘物体的触摸感应不太灵敏。
而电阻式玻璃触屏则是通过感应玻璃表面的电阻变化来实现对触摸的感应,其优点是对于各种物体的触摸感应都比较灵敏,但响应速度和精度相对较低。
除了电容式和电阻式玻璃触屏外,还有一种新型的玻璃触屏技术——声波触屏。
声波触屏是通过感应玻璃表面的声波变化来实现对触摸的感应,其优点是响应速度快、精度高,同时对于手套等绝缘物体的触摸感应也比较灵敏。
总的来说,玻璃触屏作为目前最为常见的触屏技术之一,其原理是通过感应玻璃表面的电容或电阻变化来实现对触摸的感应。
随着科
技的不断发展,玻璃触屏技术也在不断升级和改进,未来将会有更加先进的触屏技术出现。
触屏开关原理触屏开关是一种通过触摸屏幕来控制设备开关的技术。
它是近年来发展起来并受到广泛应用的一种新型开关技术。
在许多家电、手机、平板电脑、导航仪、游戏机等设备上都可以看到触屏开关的应用。
那么触屏开关的原理是什么呢?下面就来简单介绍一下。
一、电容屏幕触屏开关的第一种实现方式是基于电容屏幕的。
电容屏幕技术是用于触摸屏幕的一种主流技术。
在电容屏幕上,有一层导电材料被涂在屏幕的两个平行表面上。
当用户用手指或导电笔接触电容屏幕时,由于手指或导电笔的电容导致屏幕上两个导电层之间的电场发生变化。
然后传感器会检测电场的变化,并根据变化来确定用户的触摸位置。
这个过程将产生一个坐标,告诉设备用户的准确触摸位置。
二、红外线触屏开关的第二种实现方式是基于红外线的。
这种技术利用发射器和红外线感应器。
红外线发射器和感应器分别被放置在触摸屏幕的对立面上。
当用户触摸屏幕时,手指会挡住一些红外线,从而创造出一个红外线阻隔区域。
感应器会感知到这一区域,并将其作为触摸事件发送到设备。
三、压力感应触屏开关的第三种实现方式是基于压力感应的。
这种技术使用一种可感知压力的表面材料,例如压力敏感屏幕。
当用户在屏幕上施加压力时,表面材料会作出反应,并将压力信息转化为一个坐标。
设备可以读取这个坐标,并根据坐标来识别和响应用户的触摸事件。
四、电感触屏开关的第四种实现方式是基于电感的。
这种技术使用了一个磁场感应器,需要使用特殊的金属笔或者其他带电磁笔头的触控工具。
当用户将金属笔头接触到屏幕上时,磁场感应器会检测到笔头的位置,并将其转化为一个坐标。
设备可以根据这个坐标来确定用户的触摸位置,并发出相应的开关信号。
触屏开关技术是一项非常先进的技术,具有广泛的应用前景。
目前,已经有越来越多的设备开始采用触屏开关技术。
触屏开关原理的不断升级和改进,将使得触屏开关技术更加可靠、快速、精准,从而促进触屏开关技术在更多领域的应用。
触屏开关的技术应用,不仅仅局限于智能手机、平板电脑等可穿戴设备上。
手机触屏工作原理
触屏技术原理是通过感应用户触摸位置的一种技术,下面介绍两种常见的手机触屏工作原理:
1. 电阻式触摸屏工作原理:
电阻式触摸屏通过两层透明导电膜之间的绝缘点实现触摸操作。
当用户触摸屏幕时,上下两层导电膜会接触并形成一个点,从而改变了此处的电流。
控制器检测到这个变化,计算出触摸点的位置。
电阻式触摸屏的优点是可以使用任何物体触摸,但是由于结构复杂,会影响显示效果。
2. 电容式触摸屏工作原理:
电容式触摸屏是基于触摸物体的电容改变原理。
触摸屏表面覆盖一层导电的传感电极,当用户触摸屏幕时,人体带有电荷,会在传感电极和物体之间形成一个电容。
触摸屏控制器通过对传感电极施加电流,测量不同区域的电容值,从而确定触摸点的位置。
电容式触摸屏响应速度快,适合多点触控,但是只能通过导电物体触摸。
这是两种最常见的手机触屏工作原理,根据具体产品和技术进步,还会有其他类型的触屏技术出现。
Touch技术简介目录一、为什么会选择触摸屏二、触摸屏应用范围三、触摸屏分类四、各种触摸屏比较一、为什么会选择触摸屏选择触摸屏理由如下:人机界面友好,操作性能流畅;节省空间,显示屏就是用户接口;用户接口方式多样化,单点触摸&多点触摸;设计更美观。
二、触摸屏应用范围触摸屏应用范围如下:公共信息的查询:如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询,城市街头的信息查询;领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等;消费电子:如手机。
三、触摸屏的分类触摸屏分为以下几类:红外线触摸屏;外表声波触摸屏;电阻式触摸屏;电容式触摸屏。
电阻式触摸屏又可以分为四线电阻式触摸屏、五线电阻式触摸屏、其他类型电阻式触摸屏。
电容式触摸屏又可以分为表面电容式、投射电容式。
(一)红外线触摸屏如图1所示,红外触摸屏是在紧贴屏幕前密布X、Y方向上的红外线矩阵,通过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。
可见红外线触摸屏可以实现多点触摸检测。
其优点是可以用手指,笔或者任何可遮挡光线的物体来触摸,不受电流电压及静电干扰,适合恶劣的环境条件。
随着技术的发展,红外触摸屏的分辨率有所提高,目前最高分辨率可到达1000*720,有望成为触摸屏产品的最终发展趋势。
缺点是不适合曲面显示器,寿命同时要受到红外二极管寿命的影响。
图1(二)外表声波触摸屏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。
以右下角的X-轴发射换能器为例:如图2所示,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。
触屏手机原理
触屏手机原理是指手机屏幕能够感知用户手指触摸操作并将其转化为电信号进行处理的技术。
触屏手机原理主要包括两种类型:电阻式触摸屏和电容式触摸屏。
电阻式触摸屏利用了两层透明的导电膜间的电阻变化来感知触摸。
当用户手指触摸屏幕时,导电膜会发生接触,形成电路。
这个接触点位置信息会被传递给控制器,控制器计算出具体触摸位置并相应地作出反应。
电阻式触摸屏可以实现多点触控,但灵敏度相对较低。
电容式触摸屏则利用了用户手指与屏幕表面的电荷互动来感知触摸。
触摸屏玻璃上覆盖了一个电容层,当用户手指触摸时,显示屏下方的传感器会检测到电荷变化并将其信息传递给控制器。
电容式触摸屏的优点是灵敏度高、支持多点触控,可以实现更精准的手势操作。
无论是电阻式触摸屏还是电容式触摸屏,它们的控制器都起着关键作用。
控制器会根据感应到的触摸信息进行信号处理和解码,并将结果传递给手机操作系统,从而实现各种交互功能。
同时,触摸屏还需要与显示屏进行紧密的配合,以便实现图像显示和用户触摸的同步反馈。
总的来说,触屏手机原理的核心是通过感应用户手指触摸操作的方式,将触摸信息转化为电信号,并进行相应的处理和反馈。
这个技术的不断发展和改进,将进一步提升触屏手机的用户体验和功能特性。
触屏技术电阻式触摸屏电阻式触摸屏的工作原理电阻式触摸屏是一种传感器,它将矩形区域中触摸点(X,Y)的物理位置转换为代表X坐标和Y坐标的电压。
很多LCD模块都采用了电阻式触摸屏,这种屏幕可以用四线、五线、七线或八线来产生屏幕偏置电压,同时读回触摸点的电压。
电阻式触摸屏基本上是薄膜加上玻璃的结构,薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO(纳米铟锡金属氧化物)涂层,ITO具有很好的导电性和透明性。
当触摸操作时,薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO,经由感应器传出相应的电信号,经过转换电路送到处理器,通过运算转化为屏幕上的X、Y值,而完成点选的动作,并呈现在屏幕上。
触摸屏原理触摸屏包含上下叠合的两个透明层,四线和八线触摸屏由两层具有相同表面电阻的透明阻性材料组成,五线和七线触摸屏由一个阻性层和一个导电层组成,通常还要用一种弹性材料来将两层隔开。
当触摸屏表面受到的压力(如通过笔尖或手指进行按压)足够大时,顶层与底层之间会产生接触。
所有的电阻式触摸屏都采用分压器原理来产生代表X坐标和Y坐标的电压。
如图3,分压器是通过将两个电阻进行串联来实现的。
上面的电阻(R1)连接正参考电压(VREF),下面的电阻(R2)接地。
两个电阻连接点处的电压测量值与下面那个电阻的阻值成正比。
为了在电阻式触摸屏上的特定方向测量一个坐标,需要对一个阻性层进行偏置:将它的一边接VREF,另一边接地。
同时,将未偏置的那一层连接到一个ADC的高阻抗输入端。
当触摸屏上的压力足够大,使两层之间发生接触时,电阻性表面被分隔为两个电阻。
它们的阻值与触摸点到偏置边缘的距离成正比。
触摸点与接地边之间的电阻相当于分压器中下面的那个电阻。
因此,在未偏置层上测得的电压与触摸点到接地边之间的距离成正比。
四线触摸屏四线触摸屏包含两个阻性层。
其中一层在屏幕的左右边缘各有一条垂直总线,另一层在屏幕的底部和顶部各有一条水平总线,见图4。
为了在X轴方向进行测量,将左侧总线偏置为0V,右侧总线偏置为VREF。
将顶部或底部总线连接到ADC,当顶层和底层相接触时即可作一次测量。
为了在Y轴方向进行测量,将顶部总线偏置为VREF,底部总线偏置为0V。
将ADC输入端接左侧总线或右侧总线,当顶层与底层相接触时即可对电压进行测量。
图5显示了四线触摸屏在两层相接触时的简化模型。
对于四线触摸屏,最理想的连接方法是将偏置为VREF 的总线接ADC的正参考输入端,并将设置为0V的总线接ADC的负参考输入端。
五线触摸屏五线触摸屏使用了一个阻性层和一个导电层。
导电层有一个触点,通常在其一侧的边缘。
阻性层的四个角上各有一个触点。
为了在X轴方向进行测量,将左上角和左下角偏置到VREF,右上角和右下角接地。
由于左、右角为同一电压,其效果与连接左右侧的总线差不多,类似于四线触摸屏中采用的方法。
为了沿Y轴方向进行测量,将左上角和右上角偏置为VREF,左下角和右下角偏置为0V。
由于上、下角分别为同一电压,其效果与连接顶部和底部边缘的总线大致相同,类似于在四线触摸屏中采用的方法。
这种测量算法的优点在于它使左上角和右下角的电压保持不变;但如果采用栅格坐标,X轴和Y轴需要反向。
对于五线触摸屏,最佳的连接方法是将左上角(偏置为VREF)接ADC的正参考输入端,将左下角(偏置为0V)接ADC的负参考输入端。
七线触摸屏七线触摸屏的实现方法除了在左上角和右下角各增加一根线之外,与五线触摸屏相同。
执行屏幕测量时,将左上角的一根线连到VREF,另一根线接SAR ADC的正参考端。
同时,右下角的一根线接0V,另一根线连接SAR ADC的负参考端。
导电层仍用来测量分压器的电压。
八线触摸屏除了在每条总线上各增加一根线之外,八线触摸屏的实现方法与四线触摸屏相同。
对于VREF总线,将一根线用来连接VREF,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的正参考输入。
对于0V总线,将一根线用来连接0V,另一根线作为SAR ADC的数模转换器的负参考输入。
未偏置层上的四根线中,任何一根都可用来测量分压器的电压。
检测接触所有的触摸屏都能检测到是否有触摸发生,其方法是用一个弱上拉电阻将其中一层上拉,而用一个强下拉电阻来将另一层下拉。
如果上拉层的测量电压大于某个逻辑阈值,就表明没有触摸,反之则有触摸。
这种方法存在的问题在于触摸屏是一个巨大的电容器,此外还可能需要增加触摸屏引线的电容,以便滤除LCD引入的噪声。
弱上拉电阻与大电容器相连会使上升时间变长,可能导致检测到虚假的触摸。
四线和八线触摸屏可以测量出接触电阻,即图5中的RTOUCH。
RTOUCH与触摸压力近似成正比。
要测量触摸压力,需要知道触摸屏中一层或两层的电阻。
图6中的公式给出了计算方法。
需要注意的是,如果Z1的测量值接近或等于0(在测量过程中当触摸点靠近接地的X 总线时),计算将出现一些问题,通过采用弱上拉方法可以有效改善这个问题。
电阻式触摸屏的优缺点电阻式触摸屏的优点是它的屏和控制系统都比较便宜,反应灵敏度也很好,而且不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,能适应各种恶劣的环境。
它可以用任何物体来触摸,稳定性能较好。
缺点是电阻触摸屏的外层薄膜容易被划伤导致触摸屏不可用,多层结构会导致很大的光损失,对于手持设备通常需要加大背光源来弥补透光性不好的问题,但这样也会增加电池的消耗。
电容屏幕电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。
当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。
电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。
在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。
电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。
由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。
该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。
电容触摸屏的缺陷电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,当然还不能和表面声波屏和五线电阻屏相比。
电容屏反光严重,而且,电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀,存在色彩失真的问题,由于光线在各层间的反射,还造成图像字符的模糊。
电流电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用,当有导体靠近与夹层ITO 工作面之间耦合出足够量容值的电容时,流走的电流就足够引起电容屏的误动作。
我们知道,电容值虽然与极间距离成反比,却与相对面积成正比,并且还与介质的的绝缘系数有关。
因此,当较大面积的手掌或手持的导体物靠近电容屏而不是触摸时就能引起电容屏的误动作,在潮湿的天气,这种情况尤为严重,手扶住显示器、手掌靠近显示器7厘米以内或身体靠近显示器15厘米以内就能引起电容屏的误动作。
电容屏的另一个缺点用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应,这是因为增加了更为绝缘的介质。
漂移电容屏更主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确。
例如:开机后显示器温度上升会造成漂移:用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移,你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足,环境电势面(包括用户的身体)虽然与电容触摸屏离得较远,却比手指头面积大的多,他们直接影响了触摸位置的测定。
其他此外,理论上许多应该线性的关系实际上却是非线性,如:体重不同或者手指湿润程度不同的人吸走的总电流量是不同的,而总电流量的变化和四个分电流量的变化是非线性的关系,电容触摸屏采用的这种四个角的自定义极坐标系还没有坐标上的原点,漂移后控制器不能察觉和恢复,而且,4个A/D完成后,由四个分流量的值到触摸点在直角坐标系上的X、Y坐标值的计算过程复杂。
由于没有原点,电容屏的漂移是累积的,在工作现场也经常需要校准。
电容触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲击,敲出一个小洞就会伤及夹层ITO,不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITO层,电容屏就不能正常工作了。
触摸屏产品使用注意事项1、触摸屏膜面为触摸面,即产品正面;玻璃面为非触摸面,即产品背面2、触摸屏部分为玻璃制品,玻璃边角较锋利,装配时请带手套/指套作业3、触摸屏部分为玻璃易碎品,装配时不要对触摸屏施加大力冲击。
4、避免直接取引线拿起触摸屏,避免对引出线部位有拉扯动作。
5、引出线加强板部位不能进行弯折动作。
6、引出线任何部位不允许有对折现象。
7、引出线在装配时,须水平插入,不可在加强板根部对折插入。
8、取放产品时需单片操作,轻拿轻放,避免产品互相碰撞而划伤产品表面。
9、清洁产品表面时,请用柔软性布料(鹿皮)蘸石油醚擦拭。
10、不可使用带腐蚀性的有机溶剂擦拭触摸屏膜表面。
如工业酒精等。
11、勿堆叠放置触摸屏,使用tray 盘。
12、在装配设计和边框设计时,请注意以下事项:a.固定触摸屏的边框的支柱须在触摸屏的可视区以外。
b.框边须在触摸屏的操作区以外,框边在可视区到操作区间不能有压力动作。
c.建议固定触摸屏的材料为塑胶材料,接触触摸屏正面部分垫有软性材料。
d.不要用带腐蚀性的胶粘贴在触摸屏的表面。