[分享]交流 圖解觸摸屏技術(shù)原理（ZT）

iPhone可能是2007年采用了觸摸屏的最高端手機產(chǎn)品。在2008年，60多款其它型號的手機也將采用觸摸屏技術(shù)，而2009年還將有100多款新手機采用觸摸屏技術(shù)。觸摸屏將在手機上變得如此普及，以致于我們預(yù)計到2012年帶觸摸屏的手機將達到5億部左右。與此同時，即便是低端手機型號也將增加觸摸按鍵、滑動條和旋轉(zhuǎn)輪的使用。當(dāng)然，手機只是其中的一個應(yīng)用，觸摸屏技術(shù)正在迅速滲透的其它一些應(yīng)用還包括PDA、PC、GPS系統(tǒng)和家用電器。
今天，精心設(shè)計的觸摸屏使用起來是一種享受。該技術(shù)帶來了新穎的、富有吸引力的和簡單易用的人機接口，而且這樣的接口能很容易地進行改進和更新，以實現(xiàn)新的特性或系統(tǒng)功能。為響應(yīng)不斷改變的消費需求而做出的設(shè)計更改，只需要對軟件做出一些修改就可以了。最重要的是，最新的觸摸屏產(chǎn)品即便在有射頻干擾的環(huán)境下也能穩(wěn)定可靠地工作。
走近觸摸屏
今天的電氣和電子設(shè)備采用了以下5種類型的觸摸屏技術(shù)：電阻式、表面電容式、投射電容式、表面聲波式和紅外線式。其中前三種適合用于移動設(shè)備和消費電子產(chǎn)品，后兩種技術(shù)做出的觸摸屏不是太昂貴就是體積太大，因此不適合上述應(yīng)用。采用以上任何一種觸摸屏技術(shù)的系統(tǒng)都由一個感應(yīng)裝置、它與電子控制電路的互連裝置和控制電路本身構(gòu)成。
電阻式觸摸屏（見圖1）從技術(shù)角度來講可能并不算真正的‘觸摸’屏，因為它需要一定的壓力才能激活。這點與真正的觸摸接口是不同的，因為有些觸摸屏甚至只需將手指靠近就能感應(yīng)到。電阻式觸摸屏采用了三明治架構(gòu)實現(xiàn)，上下兩層是印刷在塑料（PET）薄膜上的導(dǎo)電性銦錫氧化物(ITO)，中間隔以空氣。
該空氣隙由很多微小的間隔器來保持。當(dāng)兩個導(dǎo)電層被手指（或鐵筆）壓到一起時才算是完成了一次‘觸摸’，而觸摸的位置通過測量X軸和Y軸上的電壓比就可檢測出來。根據(jù)采用多少根線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⒖刂破鬟M行處理，電阻式觸摸屏可分為四線、五線、六線和八線版本。電阻式觸摸屏成本低廉，已經(jīng)廣泛地在大批量應(yīng)用中得到了采用。
不過，該技術(shù)固有的不足已經(jīng)限制了它無法得到業(yè)界的普遍認可。這些不足包括機械性弱點、有限的工業(yè)設(shè)計選擇、在大多數(shù)應(yīng)用中需要一個斜面、觸摸屏的厚度、糟糕的光學(xué)性能和需要用戶校準(zhǔn)。使用電阻式觸摸屏技術(shù)無法實現(xiàn)接近檢測（即在手指靠近屏幕時便能感應(yīng)到），也不能實現(xiàn)多指檢測。而這兩種選項現(xiàn)在都是產(chǎn)品設(shè)計師所需要的。

圖1：電阻式觸摸屏成本很低，但有很多設(shè)計局限性
為了操作上的方便，人們用觸摸屏來代替鼠標(biāo)或鍵盤。工作時，我們必須首先用手指或其它物體觸摸安裝在LCD或顯示器前端的觸摸屏，然后系統(tǒng)根據(jù)手指觸摸的圖標(biāo)或菜單位置來定位選擇信息輸入。觸摸屏(觸摸屏的工作原理)由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進行控制。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復(fù)合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層透明氧化金屬（透明的導(dǎo)電電阻）導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內(nèi)表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多細小的（小于1/1000英寸）的透明隔離點把兩層導(dǎo)電層隔開絕緣。 當(dāng)手指觸摸屏幕時，兩層導(dǎo)電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化，在X和Y兩個方向上產(chǎn)生信號，然后送觸摸屏控制器。控制器偵測到這一接觸并計算出（X，Y）的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運作。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。

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