集成觸摸屏功能的平板顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)解析

對(duì)工業(yè)和商業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，觸摸屏界面是一種廣受歡迎的技術(shù)。觸摸屏技術(shù)消除了對(duì)鍵盤(pán)或傳統(tǒng)鼠標(biāo)的需求，而是可通過(guò)代表特定任務(wù)的圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、直接的交互。

在工業(yè)應(yīng)用中，觸摸屏的這個(gè)特性有助于現(xiàn)場(chǎng)操作人員把精力集中在應(yīng)用上，并且大多數(shù)操作者都能正確地使用觸摸屏，而不論他們的計(jì)算機(jī)技能如何。觸摸屏成功應(yīng)用的關(guān)鍵是選擇合適的技術(shù)，并按照必需的步驟把觸摸屏整合到平板顯示系統(tǒng)中。這項(xiàng)工作正越來(lái)越多地由系統(tǒng)集成商來(lái)完成，他們?cè)O(shè)計(jì)觸摸屏，并把觸摸屏集成在標(biāo)準(zhǔn)的LCD系統(tǒng)中，從而使用戶(hù)無(wú)需再配備潔凈室。

一個(gè)完整的集成式觸摸屏開(kāi)發(fā)套件包括控制器、接口電纜和LCD。系統(tǒng)集成商通?？筛鶕?jù)每個(gè)客戶(hù)的要求提供具有合適功能的定制系統(tǒng)，這對(duì)不熟悉或缺乏觸摸屏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)尤其有用（圖1）。本文將討論集成了觸摸屏功能的平板顯示系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟及設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。

圖1：集成式觸摸屏系統(tǒng)包含一個(gè)耐磨損的狹小外殼，該系統(tǒng)可以升級(jí)以適應(yīng)從12.1英寸到19英寸的顯示器尺寸。

1．應(yīng)用定義

在定義應(yīng)用時(shí)需要考慮這些問(wèn)題：這個(gè)集成了觸摸屏功能的平板顯示系統(tǒng)主要應(yīng)用在什么地方？它將用在工業(yè)控制或機(jī)器自動(dòng)化系統(tǒng)、醫(yī)療應(yīng)用系統(tǒng)、銷(xiāo)售點(diǎn)（POS）系統(tǒng)或信息點(diǎn)（POI）系統(tǒng)、信息亭或自助服務(wù)亭，還是數(shù)字簽名應(yīng)用？它將放置在室內(nèi)還是室外？是否將用在惡劣環(huán)境中？它所要求的工作溫度范圍是多少？是否將在多種不同的環(huán)境中使用？它們將如何集成觸摸屏功能？

觸摸屏面板可直接粘貼在LCD的前表面或顯示器的邊框上，為便于在損壞時(shí)更換屏幕，也可以采用機(jī)械方式安裝。直接粘貼觸摸屏傳感器，或?qū)⒂|摸屏傳感器安裝在邊框上均要求在專(zhuān)門(mén)的潔凈室環(huán)境中進(jìn)行，特別是直接粘貼傳感器必須由受過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練的安裝人員使用專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行。采用機(jī)械方式安裝的觸摸屏傳感器，是一種設(shè)計(jì)用來(lái)安裝在顯示設(shè)備外部的觸摸屏傳感器，可以通過(guò)物理設(shè)備（例如支架或壓力襯墊材料）將它們固定在顯示設(shè)備外部。外部觸摸屏對(duì)LCD的影響較小，并且可以在現(xiàn)場(chǎng)或維修點(diǎn)替換傳感器時(shí)使用。觸摸屏控制器的功率要求也是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題，因?yàn)樵S多觸摸屏控制器在5V或12V直流電壓下才能正常工作（圖2）。

　圖2：觸摸屏系統(tǒng)的主要組成部分，它采用了一個(gè)外部安裝型觸摸面板。

2.安裝觸摸屏的準(zhǔn)則

在設(shè)計(jì)觸摸屏顯示器時(shí),需要考慮的重要性能指標(biāo)包括：觸摸點(diǎn)的數(shù)目、觸發(fā)力度、LCD像素間距、期望的響應(yīng)時(shí)間、工作壽命（觸摸次數(shù)）和觸摸屏分辨率。除了必須知道LCD顯示器和邊框的全部尺寸以及LCD的類(lèi)型（例如無(wú)源矩陣或有源矩陣TFTLCD）之外，還需考慮下面幾個(gè)額外的問(wèn)題：是否需要防炫射或防反射性能？是否要求在日光下閱讀所需的高亮度或高透反性能？（在日光閱讀所要求的亮度通常為600cd/m2（尼特）或更高，具體數(shù)值依賴(lài)于其它相關(guān)性能，例如，通常由大部分LCD的制造商或增值集成商提供的防反射表面處理。）是否需要對(duì)顯示器玻璃進(jìn)行粘接以防在室外公共環(huán)境遭到破壞？在價(jià)格、性能、質(zhì)量以及能否長(zhǎng)期供貨這幾個(gè)因素中,哪個(gè)更重要？其它需要考慮的參數(shù)還包括外部連接方式、安裝方式和工作環(huán)境參數(shù)。