設(shè)計(jì)電容式觸摸屏?xí)r有哪些挑戰(zhàn)難點(diǎn)？及有哪些事項(xiàng)需注意？

生活中越來越多的事物開始需要用觸摸屏操作，家電、車載導(dǎo)航等等。在日常生活中，觸摸屏最常見的為電容式觸摸屏，那么在操作它們的時(shí)候有什么注意事項(xiàng)呢。今天通豪光電來給大家講一下在試用電容式觸摸屏?xí)r需要注意的事項(xiàng)。

1. 如果使用者是第一次使用電容式觸摸屏，那么建議使用者先按照說明書的要求進(jìn)行正確安裝好驅(qū)動(dòng)程序，然后按照屏幕提示校準(zhǔn)屏幕。

2. 出了要保證系統(tǒng)軟件的正確安裝之外，記得在一臺(tái)主機(jī)上不要安裝兩種或兩種以上的觸摸屏驅(qū)動(dòng)，這樣會(huì)容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生沖突，從而使觸摸屏系統(tǒng)沒辦法正常使用。

3. 盡量不要讓觸摸屏表面有水滴或者其他軟的東西黏在表面，否則觸摸屏很容易錯(cuò)誤的認(rèn)為是有手在觸摸表面。另外在清楚觸摸屏表面上的污物時(shí)，應(yīng)盡量使用柔軟的干布或者清潔劑小心的從屏幕中心向外擦拭，或者使用蘸有工業(yè)酒精的干布來清潔觸摸屏。

4. 如果用手或者其他觸摸物來觸摸表面聲波觸摸屏?xí)r，觸摸屏反應(yīng)很遲鈍，這說明很有可能是觸摸屏系統(tǒng)已經(jīng)陳舊，內(nèi)部時(shí)鐘頻率太低，或者是由于觸摸屏表面有水珠在移動(dòng)，要想讓觸摸屏恢復(fù)快速響應(yīng)，必須重新更換或者升級(jí)系統(tǒng)，或者用抹布擦干觸摸屏表面的水珠。

電容式觸摸屏的設(shè)計(jì)人員面對(duì)三大主要問題：功耗、噪聲控制與手勢(shì)識(shí)別。

功耗

今天的電池供電型設(shè)備如此之多，功耗是我們需要考慮的關(guān)鍵系統(tǒng)問題之一。諸如TI 的TSC3060等器件，便是按照低功耗要求設(shè)計(jì)的。在標(biāo)準(zhǔn)工作條件下，它的功耗小于60mA。在對(duì)觸摸行為進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，它的功耗更可低至11 μA。在相同工作狀態(tài)下，它比其競(jìng)爭(zhēng)者至少低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。

市場(chǎng)上的許多解決方案一開始都是設(shè)計(jì)為微控制器，然后再逐漸發(fā)展為電容式觸摸屏控制器。一開始就設(shè)計(jì)為電容式觸摸屏控制器的器件，沒有會(huì)消耗額外電流和時(shí)鐘周期的多余硬件。大多數(shù)系統(tǒng)都已有一個(gè)主中央處理器，其可以是數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器或者微控制器單元(MCU)。因此，為什么要給一個(gè)已經(jīng)經(jīng)過精密調(diào)整的系統(tǒng)再增加一個(gè)引擎呢?TSC3060為一種沒有微控制器的專門設(shè)計(jì)。

噪聲控制

如果控制器無法區(qū)分實(shí)際觸摸和潛在干擾源，則更不用提實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)的電池使用時(shí)間。觸摸屏的主要噪聲源通常來自LCD，其最終取決于質(zhì)量和成本之間的折中權(quán)衡。AC公共接地LCD通常更便宜，但噪聲水平更高。DC公共接地LCD擁有DC屏蔽，可以降低噪聲，但會(huì)增加成本。

可以幫助降低ITO傳感器以及觸摸屏控制器可感知噪聲數(shù)量的一種典型方法是，在LCD和ITO之間保持一定的空氣間隙。這樣可在兩者之間留出一定的間距，從而減少相互干擾。處理噪聲的另一種方法是使用濾波器。例如，TSC3060包含了一套可編程混合信號(hào)濾波器，可用于降低噪聲。這些濾波器通過一個(gè)集成MCU安裝到硬件中。這意味著，它們就近完成任務(wù)的速度要比使用軟件的濾波器快。對(duì)實(shí)際觸摸坐標(biāo)的快速響應(yīng)，還可降低總系統(tǒng)資源消耗。

手勢(shì)識(shí)別

最后一個(gè)設(shè)計(jì)問題是手勢(shì)識(shí)別。手勢(shì)不一定是大幅度、復(fù)雜的揮舞。手勢(shì)可以是簡(jiǎn)單的一次手指滑動(dòng)。系統(tǒng)主機(jī)MCU可以輕松地識(shí)別出一些簡(jiǎn)單的手勢(shì)，例如：捏、拉、縮放、旋轉(zhuǎn)以及雙擊和三連擊等，并可進(jìn)行“內(nèi)部”處理。增加一個(gè)專用引擎，可能可以降低一點(diǎn)點(diǎn)系統(tǒng)MCU帶寬處理負(fù)荷，但卻會(huì)增加功耗。另外，專用引擎用于完成手勢(shì)識(shí)別的專有算法，設(shè)計(jì)人員無法看到。

電容觸摸屏因其提供便捷的人機(jī)界面而被廣泛使用。電容觸摸屏以其低功耗、長(zhǎng)壽命、流暢的操作性能受到市場(chǎng)歡迎，各種電容觸摸屏產(chǎn)品層出不窮。隨著技術(shù)進(jìn)步和量產(chǎn)，成本降低，逐漸取代電阻式觸摸屏。

表面電容觸摸屏僅使用單層ITO。當(dāng)手指接觸觸摸屏表面時(shí)，一定量的電荷會(huì)移動(dòng)到人體。為了挽回這些電荷損失，從屏幕的四個(gè)角補(bǔ)充電荷，每個(gè)方向補(bǔ)充的電荷量與觸摸點(diǎn)的距離成正比，這樣就可以估算出觸摸點(diǎn)的位置。

表面電容的ITO鍍膜通常需要在屏幕周圍加一個(gè)線性化的金屬電極，以減少邊角效應(yīng)對(duì)電場(chǎng)的影響。在ITO涂層下可以有ITO屏蔽層來阻擋噪聲。表面電容觸摸屏在使用前至少需要校準(zhǔn)一次才能正常使用。

與表面電容觸摸屏相比，電容觸摸屏無需校正即可穿透更厚的覆蓋層。電容需要在兩層ITO涂層中刻蝕不同的ITO模塊，考慮到模塊的總阻抗、模塊間連接線的阻抗、兩層ITO模塊交叉處產(chǎn)生的寄生電容等因素。此外，為了檢測(cè)手指接觸，ITO模塊的面積必須小于手指的面積。采用菱形花紋時(shí)，對(duì)角線的長(zhǎng)度通?？刂圃?mm ~ 6mm。

電容觸摸屏檢測(cè)到的觸摸位置對(duì)應(yīng)于感應(yīng)到大電容變化值的交叉點(diǎn)。對(duì)不同ITO模塊的信號(hào)量進(jìn)行X軸或Y軸加權(quán)平均，得到位置量，觸摸點(diǎn)或軌跡顯示在觸摸屏下方的LCD上。

當(dāng)兩個(gè)手指接觸(兩個(gè)紅點(diǎn))時(shí)，每個(gè)軸有兩個(gè)大值。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩種可能的組合，系統(tǒng)無法準(zhǔn)確定位判斷。就是我們通常所說的鏡點(diǎn)(有兩個(gè)藍(lán)點(diǎn)的地方)。

此外，觸摸屏下方有一個(gè)液晶屏，其表面也是導(dǎo)電的，所以會(huì)與相鄰的涂有ITO的ITO模組產(chǎn)生寄生電容。為了減少寄生電容的影響，通常需要在這兩層之間留出一定的空氣層。

下面給大家講解一下電容觸摸屏使用的注意事項(xiàng)。

1.如果用戶是剛開始使用電容式觸摸屏，建議按照詳細(xì)說明安裝驅(qū)動(dòng)，然后按照屏幕提示校準(zhǔn)屏幕。

2.除了保證系統(tǒng)軟件的正確安裝，切記不要在一臺(tái)主機(jī)上安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的觸摸屏驅(qū)動(dòng)，這樣容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生沖突，從而使觸摸屏系統(tǒng)無法進(jìn)行正常工作。

3.盡量不要讓水滴或其他軟而粘的東西落在觸摸屏表面。否則，觸摸屏很容易被誤認(rèn)為是手在觸摸表面。此外，清潔觸摸屏表面的污垢時(shí)，盡量用柔軟的干布或清潔劑從屏幕中央仔細(xì)擦拭，或用干布蘸工業(yè)酒精清潔觸摸屏。

4.用手或其他觸摸物觸摸表面聲波觸摸屏?xí)褂|摸屏反應(yīng)遲鈍。這說明觸摸屏系統(tǒng)很可能是過時(shí)了，內(nèi)部時(shí)鐘頻率太低，或者觸摸屏表面有水滴在動(dòng)。要讓觸摸屏反應(yīng)迅速，必須重新更換或升級(jí)系統(tǒng)，或者用抹布擦干觸摸屏表面的水滴。