電容式觸摸屏原理

電容式觸摸屏原理第一頁，共十九頁，2022年，8月28日◆人機(jī)界面友好，操作性能流暢◆節(jié)省空間，顯示屏就是用戶接口◆用戶接口方式多樣化，單點(diǎn)觸摸&多點(diǎn)觸摸◆設(shè)計(jì)更美觀為什么會(huì)選擇觸摸屏第二頁，共十九頁，2022年，8月28日為什么會(huì)選擇感應(yīng)電容觸摸屏◆最理想的觸摸屏方案,尤其是消費(fèi)類電子產(chǎn)品第三頁，共十九頁，2022年，8月28日電容觸摸屏的市場(chǎng)應(yīng)用Low MarketShare HighSmall Screensize Large第四頁，共十九頁，2022年，8月28日觸摸屏應(yīng)用領(lǐng)域手機(jī)相機(jī)PSP模擬器車載導(dǎo)航儀人機(jī)界面一體機(jī)電視觸摸屏深入生活，思考看看生活中還有什么產(chǎn)品應(yīng)用到觸摸屏？第五頁，共十九頁，2022年，8月28日電容觸摸屏的組成CoverlensOCAITOSensorFPC(IC)顯示屏TP模組終端應(yīng)用第六頁，共十九頁，2022年，8月28日當(dāng)手指或?qū)w觸摸到TP時(shí)，電容值Cp就會(huì)產(chǎn)生變化(10^9nF=10^12pF)觸摸屏工作簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型第七頁，共十九頁，2022年，8月28日工作原理概括1.觸摸TP，寄生電容產(chǎn)生變化2.發(fā)射極發(fā)射信號(hào)，經(jīng)過容抗，阻抗后，信號(hào)產(chǎn)生滯后或超前，接收極接受信號(hào)后計(jì)算出具體數(shù)值，掃描整屏，產(chǎn)生數(shù)據(jù)矩陣3.和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)矩陣對(duì)比，產(chǎn)生DIFF值矩陣，使用重心算法映射到LCD分辨率，得出具體坐標(biāo)值，賦予ID號(hào)4.產(chǎn)生中斷，主控使用IIC讀取數(shù)據(jù)第八頁，共十九頁，2022年，8月28日

投射電容式觸摸屏是傳感器利用觸摸屏電極發(fā)射出靜電場(chǎng)線。一般用于投射電容傳感技術(shù)的電容類型有兩種：交互電容和自我電容。

自我電容又稱絕對(duì)電容，是最廣為采用的一種方法，自我電容通常是指掃描電極與地構(gòu)成的電容。在玻璃表面有用ITO(一種透明的導(dǎo)電材料)制成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構(gòu)成一個(gè)電容的兩極。當(dāng)用手或觸摸筆觸摸的時(shí)候就會(huì)并聯(lián)一個(gè)電容到電路中去，從而使在該條掃描線上的總體的電容量有所改變。在掃描的時(shí)候，控制IC依次掃描縱向和橫向電極，并根據(jù)掃描前后的電容變化來確定觸摸點(diǎn)坐標(biāo)位置[1]。在人們?nèi)粘Ｉ钪?，各種自我電容作為位置傳感器而被廣泛采用。最典型的例子是筆記本電腦觸摸輸入板，該輸入板采用X*Y的傳感電極陣列形成一個(gè)傳感格子。當(dāng)手指靠近觸摸輸入板時(shí)，在手指和傳感電極之間產(chǎn)生一個(gè)小量電荷。采用特定的運(yùn)算法則處理來自行、列傳感器的信號(hào)來確定手指的位置。

投射電容式(ProjectedCapacitiveechnology)當(dāng)人手碰到感應(yīng)電極時(shí)，電極和地之間的電容由原來的Cp變?yōu)镃p+2Cf，顯然增大了。第九頁，共十九頁，2022年，8月28日

自電容原理串行驅(qū)動(dòng)/感應(yīng)特點(diǎn)M+N個(gè)電容M+N條連線

模擬多點(diǎn)（2點(diǎn)）

第十頁，共十九頁，2022年，8月28日

交互電容又叫做跨越電容，它是在玻璃表面的橫向和縱向的ITO電極的交叉處形成電容。交互電容的掃描方式就是掃描每個(gè)交叉處的電容變化，來判定觸摸點(diǎn)的位置。當(dāng)觸摸的時(shí)候就會(huì)影響到相鄰電極的耦合，從而改變交叉處的電容量，交互電容的掃描方法可以偵測(cè)到每個(gè)交叉點(diǎn)的電容值和觸摸后電容變化，因而它需要的掃描時(shí)間與自我電容的掃描方式相比要長(zhǎng)一些，需要掃描檢測(cè)X*Y根電極[2]。蘋果公司在iPhone和iPodTouch的觸摸屏中采用的即是交互電容技術(shù)。此外，在汽車應(yīng)用中交互電容傳感器作為傳導(dǎo)性傳感器被廣泛用作汽油調(diào)節(jié)。第十一頁，共十九頁，2022年，8月28日互電容原理串行驅(qū)動(dòng)并行感應(yīng)特點(diǎn)M*N個(gè)電容M+N條連線真實(shí)多點(diǎn)

第十二頁，共十九頁，2022年，8月28日互電容VS自電容第十三頁，共十九頁，2022年，8月28日Multi-TouchAll-Point：多點(diǎn)觸摸識(shí)別位置可以應(yīng)用于任何觸摸手勢(shì)的檢測(cè)，可以檢測(cè)到雙手十個(gè)手指的同時(shí)觸摸，也允許其他非手指觸摸形式，比如手掌、臉、拳頭等，甚至戴手套也可以。Multi-TouchAll-Point基于互電容的檢測(cè)方式，而不是自電容，互電容是檢測(cè)行列交叉處的互電容（也就是耦合電容Cm）的變化，當(dāng)行列交叉通過時(shí)，行列之間會(huì)產(chǎn)生互電容（包括：行列感應(yīng)單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容），有手指存在時(shí)互電容會(huì)減小，就可以判斷觸摸存在，并且準(zhǔn)確判斷每一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。

第十四頁，共十九頁，2022年，8月28日IPone電容式觸摸屏原理以IPhone為例，說明現(xiàn)行市面上流行的多點(diǎn)觸控手機(jī)的觸摸原理；Iphone的觸摸屏采用的是Multi-TouchAll-Point的檢測(cè)方式。Multi-TouchAll-Point觸摸屏包括了一排的驅(qū)動(dòng)線和一排的檢測(cè)線第十五頁，共十九頁，2022年，8月28日iPhone的處理器和軟件將準(zhǔn)確地分析并執(zhí)行從觸摸屏傳來的信息。電容發(fā)往iPhone處理器的是關(guān)于最原始的觸摸位置的數(shù)據(jù)。處理器通過指令使存儲(chǔ)在iPhone中的軟件去解析這些原始數(shù)據(jù)。IPone電容式觸摸屏原理第十六頁，共十九頁，2022年，8月28日IPone電容式觸摸屏原理1.電信號(hào)從觸摸屏幕傳輸?shù)教幚砥鳌?/p>

2.處理器利用軟件分析數(shù)據(jù)并判斷每次觸摸的特征。包括在屏幕上的大小、形狀、受影響區(qū)域的位置。如果有需要的話，處理器會(huì)將觸摸特征近似的放到同一個(gè)組里。如果你移動(dòng)你的手指，處理器將會(huì)計(jì)算出你觸摸的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的差異。3.處理器利用姿勢(shì)特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動(dòng)作姿勢(shì)去觸摸屏幕。當(dāng)你觸摸屏幕時(shí)處理器會(huì)結(jié)合你的物理動(dòng)作與你當(dāng)時(shí)運(yùn)行的iPhone軟件做出綜合的判斷。

4.此時(shí)處理器就會(huì)執(zhí)行你正在實(shí)用的程序。如果有需要的話，處理器也會(huì)發(fā)送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示數(shù)據(jù)沒有任何可以匹配的動(dòng)作或指令，iPhone將認(rèn)為這是一個(gè)無關(guān)緊要觸摸動(dòng)作。第十七頁，共十九頁，2022年，8月28日結(jié)束語

電容屏是智能手機(jī)的關(guān)鍵部件之一，電容屏的任何問題都會(huì)對(duì)整機(jī)性能產(chǎn)生致命的影響